Neuer Campus an der Seestraße: Der simulierte Mensch

An menschlichem Gewebe lassen sich humanmedizinische Wirkstoffe wesentlich besser testen als im Tierversuch. Auf einem neuen Bio- und Medizintechnologie-Campus an der Seestraße wollen TU Berlin und Charité daher in Kooperation forschen – unter anderem an Miniorganen, die auf Computerchips montiert sind.

Herzstück des neuen Campus wird der Forschungsbau „Der Simulierte Mensch“ (Si-M) sein. Die Initiatoren Roland Lauster, Leiter des Fachgebiets Medizinische Biotechnologie der Technischen Universität Berlin, und Andreas Thiel, Leiter der Arbeitsgruppe Regenerative Immunologie und Altern an der Charité, stellten das Großprojekt Ende vergangenen Jahres bereits im Roten Rathaus der Öffentlichkeit vor. Ihre gemeinsame Vision, die jetzt verwirklicht wird: Eine kooperative Forschung an der Schnittstelle der Ingenieurwissenschaften der TU Berlin und der Medizin der Charité.

In dem gemeinsamen Wissenschaftshaus Si-M wollen beide Institutionen nicht nur kooperieren, sondern Seite an Seite unter einem Dach arbeiten. Das soll völlig neue Möglichkeiten in der Forschung an humanen Modellen eröffnen. Noch muss der Campus gebaut werden, doch über der Wissenschaftswelt erklingt bereits verheißungsvolle Zukunftsmusik. Die Finanzierung des Großvorhabens jedenfalls steht: 34 Millionen Euro sind bewilligt, eine Summe, die Bund und Land jeweils zur Hälfte aufbringen werden. Es ist eine Investition im Rahmen des Programms für Forschungsbauten an Hochschulen, und obwohl Hochschulen Ländersache sind, ist der Bund beteiligt. Grund: Der Wissenschaftsrat wurde eingeschaltet. Er stufte das Vorhaben als hochrangig ein. Ein Architekturwettbewerb ist mittlerweile abgeschlossen, die Planungsarbeiten beginnen. Der erste Spatenstich wird voraussichtlich 2020 erfolgen, 2023 soll der Campus in Berlin-Wedding eröffnet werden.

Ein Schwerpunkt soll die Entwicklung neuer Immuntherapien bei Krebs sein

Sobald er seinen Betrieb aufnimmt, werden Mediziner und Biotechnologen von Charité und TU Berlin dort gemeinsam daran arbeiten, die Funktionen menschlicher Zellen und Gewebe mit neuen Technologien nachzuahmen, außerdem Möglichkeiten zur Verbesserung bestehender Technologien erforschen. Schon das Einstiegsniveau ist beeindruckend hoch: „Organ on a chip“ heißt eine neue Technologie, die zuletzt von den TU-Biotechnologen entwickelt wurde. Hierbei sind humane Mini-Organe auf einen Chip montiert, der nicht größer als ein Smartphone ist. „Die funktionsfähigen Organmodelle werden durch einen künstlichen Kreislauf miteinander verbunden“, erklärt TU-Biotechnologe Roland Lauster, der diese Forschung geleitet hat. Eine Mikropumpe versorge die Organe durch haarfeine Kanäle mit einer blutähnlichen Nährstofflösung.

Die Miniorgane können per 3D-Druck mittlerweile noch präziser hergestellt werden, ergänzt Lauster. Sowohl die „Organ on a chip-Technologie“ als auch die Erzeugung von Mini-Organen im 3D-Druck wurde in den letzten Jahren mit Unterstützung der TU-eigenen Gründungsberatung „Centre for Entrepreneurship“ bereits als Unternehmen ausgegründet. Dem geplanten Campus stehen sie künftig als Lieferanten wichtiger Technologien zur Verfügung. Der sogenannte Multi-Organ-Chip kann die physiologischen Abläufe im menschlichen Organismus eins zu eins widerspiegeln. Die Forscher hoffen, dass sich bis zu zehn Miniorgane auf diese Weise miteinander zu einem funktionalen Ganzen verbinden lassen.

© HDR Architekten, Düsseldorf

Sollte das gelingen, würde sich die Entwicklung von Wirkstoffen und das Testen von Medikamenten revolutionieren. Ein wissenschaftlicher Schwerpunkt im neuen Forschungshaus wird die Entwicklung neuer Immuntherapien bei Krebs sein. Die Entscheidung, welche Therapie ein Patient mit einem bestimmten Tumor bekommt, hängt gegenwärtig hauptsächlich davon ab, wie der behandelnde Arzt die Erfolgswahrscheinlichkeit einschätzt. „Am Si-M wollen wir Testverfahren entwickeln, bei denen dem Patienten Krebszellen entnommen und der Tumor im Labor gezüchtet wird“, erklärt Andreas Thiel vom Berlin-Brandenburg Center für Regenerative Therapien (BCRT) an der Charité. Mit Hilfe der Organ-on-a-chip-Technologie will der Wissenschaftler unter dem Mikroskop beobachten, wie der konkrete Tumor auf eine bestimmte Immuntherapie reagiert. Ein solches Testverfahren erlaube nicht weniger als die maßgeschneiderte Therapie für jeden Patienten. „Das wird Krebstherapien absehbar auf ein völlig anderes Niveau heben“, ist auch Biotechnologe Lauster überzeugt.

In der Wissenschaftswelt wird die Eröffnung des neuen Campus freudig erwartet

Profitieren würde davon nicht nur der Mensch, der passende Wirkstoffe erhält und weniger Nebenwirkungen in Kauf nehmen muss. Auch die Tierwelt werde absehbar erheblich entlastet: „Human-on-a-Chip“ könnte künftig einen guten Teil der Tierversuche ersetzen. „Die Medizin steht außerdem vor der großen Herausforderung, eine Lösung für die Zeit nach den Antibiotika zu finden“, nennt Andreas Thiel einen weiteren Fokus der geplanten Forschung. Da das Ende dieser Ära aufgrund der ständig steigenden Resistenzen schon jetzt absehbar sei, stehe die Suche nach neuen Wirkstoffen neben Krebs im Mittelpunkt der medizinischen Forschung.

In der Wissenschaftswelt wird die Eröffnung des neuen Campus freudig erwartet; an konkreten Vorhaben mangelt es nicht: Fast 50 geplante hochaktuelle Kooperationsprojekte listet der Antrag für das Si-M auf, darunter die Erforschung von Immuntherapien, die bei bestimmten Krebsarten verwendet werden. Wie bedeutend der „Si-M“ für den Biotechnologie-Standort Berlin und Deutschland ist, wird sich erst im Rückblick beurteilen lassen. „Doch seine Bedeutung wird bereits jetzt in der Wissenschaftswelt sehr hoch eingeschätzt“, sagt Roland Lauster. „Das zeigen uns Rückmeldungen aus dem Forschungsfeld der Immunologie.“

Die prämierten Wettbewerbsergebnisse werden noch bis zum 17. Februar 2019 im Charité-Bettenhochhaus in Mitte ausgestellt.

Andreas Monning