TissueGrinder

Die personalisierte Medizin ist eine Schlüsseltechnologie unseres Jahrhunderts. Sie nutzt Ansätze wie die Einzelzellenanalyse, z.B. das Next-Generation-Sequencing. Auch wenn die Prozessschritte dabei sehr unterschiedlich sind, beginnen die meisten Technologien mit einem gemeinsamen Ausgangsmaterial: einzelnen Zellen (Single Cells).

Jeder Mensch ist anders – auch jede Patientin und jeder Patient. Alter, Geschlecht, physische Konstitution oder Umwelteinflüsse wirken sich auf die Entstehung und den Verlauf von Erkrankungen aus, aber auch genetische, molekulare und zelluläre Besonderheiten aller Patientinnen und Patienten. Denn: Die genetische Ausstattung eines Menschen ist so individuell wie sein Fingerabdruck. Kaum verwunderlich also, dass zwei Menschen mit gleicher Diagnose, kaum identische Krankheitsverläufe entwickeln oder auf dieselbe Medikation in identischer Weise ansprechen werden. Neue Möglichkeiten der molekularen Diagnostik ermöglichen es heute, die Medizin immer stärker auf das einzelne Individuum abzustimmen, sie zu personalisieren. Die personalisierte Medizin hat das Potenzial, Therapien deutlich wirksamer zu machen, den Patientinnen und Patienten unnötige Behandlungen und Leid zu ersparen und so letztlich auch das Gesundheitssystem zu entlasten.

Klinische Gewebeproben zeichnen sich durch ein heterogenes Spektrum ihrer strukturellen Eigenschaften aus. Der Großteil der Gewebedissoziation wird immer noch manuell durch Skalpell und Zellsiebe durchgeführt. Neben der überwiegend manuellen Dissoziation gibt es drei alternative Methoden: die enzymatische, chemische und mechanische Gewebedissoziation. Für molekulare Analysen ist der mechanische Ansatz die bevorzugte Methode. Die Behandlung mit chemischen oder enzymatischen Reagenzien ist nachteilig, da sie dazu neigen, die Proteinmarker und -strukturen anzugreifen, die für die Markierung/Färbung und die molekularbiologische Analyse benötigt werden.

Darüber hinaus sind klinische Gewebeproben zur Gewinnung von Primärzellen oft nur in kleinen Mengen verfügbar. Aufgrund der hohen Nachfrage nach Primärzellen für Anwendungen in 3D-Zellkulturen, Hochdurchsatz-Medikamentenscreens, Zelldruck und Organ-on-Chip-Technologien sollten Primärzellen so effizient wie möglich gewonnen werden.

Die von Fraunhofer IPA (Mannheim) entwickelte Tissue-Grinder-Technologie ermöglicht eine standardisierte Probenaufbereitung und anschließende Filtration in einem geschlossenen sterilen System, basierend auf Standardlaborartikeln. Der TissueGrinder kombiniert intelligente Regelalgorithmen mit mechanischer Dissoziation, um hochwertige Einzelzellsuspensionen aus frischen, gefrorenen oder FFPE Gewebeproben für eine Vielzahl von Anwendungen bereitzustellen. Die Kerntechnologie des TissueGrinders ist für eine ideale Kombination von Scher- und Schnittkraft optimiert, wodurch hochlebensfähige Zellen für die anschließende Molekularanalyse oder Kultivierung entstehen.

Die Tissue Grinder-Technologie wurde im Rahmen des Fraunhofer-internen Forschungsprojektes „Mavo Lydia HD“ entwickelt, mit dem Ziel, ein Hochdurchsatzsystem für die gewebebasierte personalisierte Krebstherapie zu schaffen.