Zell- und Gentherapien

Wenn wir auf die Geschichte der Medizin zurückblicken, sehen wir, wie schnell sich Methoden und Behandlungen, zur Bekämpfung von Krankheiten verbessern können. Ärzte auf der ganzen Welt arbeiten auch heute intensiv an der Entwicklung neuer Behandlungen, die verschiedenste Krankheiten heilen oder zumindest deren Verlauf deutlich verlangsamen können. Früher starben Menschen häufig an Krankheiten, die wir heute als harmlos für den Menschen betrachten und sie sogar als etwas Alltägliches sehen, das mit einfachen Mitteln zu behandeln ist.

Die Technologie entwickelt sich täglich weiter und ermöglicht eine weitaus tiefgründigere Forschung, die Lösungen für viele verschiedene Herausforderungen findet. Zum ersten Mal kommen wir der Behandlung oder gar Ausrottung genetischer (Erb-)Krankheiten, die bisher als unheilbar galten, näher denn je.

Was sind Zell- und Gentherapien?

Zell- und Gentherapien sind die neueste und effizienteste Methode zur Bekämpfung von genetischen Erb- und Zellkrankheiten. Einfach erklärt, wird bei der Behandlung das mutierte Gen, welches die Krankheit verursacht, durch ein neues, sowie gesundes ersetzt. Dieser Prozess ist möglich, indem ein Transportvehikel, ein so genannter “Vektor”, verwendet wird. Der genetisch veränderte Vektor liefert das neue Gen zu der gewünschten Stelle, um den Austausch des Genmaterials durchzuführen. Dieser Prozess kann entweder intern (in vivo) oder extern vom menschlichen Körper (ex vivo) erfolgen.

Auf diese Weise können Wissenschaftler einen Ausbruch der Krankheit verhindern oder diese sogar vollständig heilen. Während viele Zell- und Gentherapien noch in der Entwicklung sind, gibt es einige wenige, die bereits von der FDA (U.S. Food and Drug Administration) zugelassen wurden und schon heute den Patienten helfen können. Die Therapien, welche bereits auf dem Markt sind, werden weltweit immer populärer, benötigen jedoch eine spezielle Logistikkette. Eine ordnungsgemäße Lagerung und ein sicherer Transport des empfindlichen Genmaterials sind zwingend erforderlich, da es sich in den meisten Fällen sogar um Gefahrgüter handelt.

Die veraltete Methode

Zunächst ist es wichtig, die verschiedenen Arten an Organismen zu unterscheiden, die für die Zell- und Gentherapien von Bedeutung sind. Es gibt drei Temperaturpräferenzen, unter den Organismen: Thermophile, Mesophile und Psychrophile. Die menschlichen Mikrobiota und Krankheitserreger werden als mesophil (“mittel-liebend”) eingestuft. Sie sind am besten an nicht extreme Temperaturen um 37°C angepasst, was in etwa der Temperatur eines menschlichen Körpers entspricht.

Die bisher in der Logistik eingesetzte Methode ist der Kryo-Transport, der bei -180°C erfolgt und aufgrund seiner rauen Natur bald veraltet sein könnte. Jüngste Untersuchungen zeigten die Schwere der Schäden, die den Zellen während ihres Transports mit der drastischen Temperaturreduzierung zugefügt werden. Da die für die Zellen am besten geeignete Umgebungstemperatur deren Kerntemperatur ist, bleibt das Risiko bei der Kryokonservierung sehr hoch und gefährdet die strukturelle Integrität der Zellen. Kein Lebewesen, sowie die meisten Zellen, überleben eine solch niedrige Temperatur vollständig; nicht einmal nach dem Erwärmen auf ihre Durchschnittstemperatur von 37°C. Während der Kryokonservierung kann das Überleben der Zellen nur durch den Einsatz von Frostschutzmitteln erreicht werden. In niedriger Konzentration können sie die Schäden durch ein langsames Abkühlen verhindern, aber leider reagieren nicht alle Zellen und Gewebe gleichermaßen auf die sogenannten Kryokonservierungsprotokolle. Unterschiede in der physikalischen und biologischen Beschaffenheit erzeugen unterschiedliche Effekte bei dem Kryokonservierungsprozess, was wiederum zu unterschiedlichen Reaktionen beim anschließenden Auftauen führt.

Die neue Lösung

Mit modernster Technologie kann NelumBox die Zellen und Gewebe während eines Transports über kürzere Zeit bei ihrer bevorzugten Temperatur von 37°C ohne jegliche Komplikationen konservieren. Durch die Einhaltung der am besten geeigneten Temperatur können Organismen und Behandlungsmittel sicher und geschützt transportiert werden, ohne Schaden an der sensiblen Fracht anzurichten. Je nach transportiertem Stoff können die Temperaturanforderungen von der Kühlung bei 2-8°C, um die Prozesse zu verlangsamen, bis hin zu einer Temperatur von 37°C eingestellt werden, um die Zellen vollständig am Leben zu erhalten. NelumBox kann jede erforderliche Temperatur bereitstellen, um die Zellen während eines kurzfristigen Transports zu schützen.

Der bisher verwendete Kryo-Transport kann nicht nur für die transportierten Mittel, sondern auch für den Kurier, seine Umgebung und die Umwelt gefährlich sein. Die sensible Ware erfordert außerdem einen speziell geschulten Kurier und kann aufgrund der extrem niedrigen Temperatur nicht ohne spezielle Ausrüstung geöffnet, sowie berührt werden. Bei unsachgemäßer Handhabung kann der bisherige Transport, sowohl die Zellen & Gene als auch die Umwelt gefährden. Eine weitere Herausforderung für den aktuellen Versand liegt in der Größe der bisher verwendeten Boxen. Sie verhindert einen mühelosen Transport, was wiederum zu einer erheblichen Verlangsamung des gesamten Logistikprozesses führt. Zusätzlich zu dem daraus resultierenden Gewicht sind die Container bisher als Gefahrgut zu behandeln und unterliegen strengen Auflagen. Das erhöht sowohl die Komplexität als auch die Kosten für den Versand immens. Alles in allem treiben all diese Faktoren den logistischen Aufwand unnötig in die Höhe und in den meisten Fällen beinahe ins Unmögliche.

Keine Komplikationen mehr

Mit NelumBox sind Lösungen für die genannten Herausforderungen sofort in greifbarer Nähe. Für die meisten Zell- und Gentransporte können Komplikationen schnell und mühelos verhindert werden. NelumBox benötigt keinen speziell geschulten Kurier, da sie die Zellen und Gewebe auf ihrer Durchschnittstemperatur von beispielsweise 37 °C hält. Neben einem ausschließlich personalisierten Zugriff mit optionalem RFID-Schloss, verfügt NelumBox über diverse Tracking-Funktionen, mit welchen jegliche relevante Daten aufgezeichnet werden können. Der Transport birgt weder ein Risiko für den Transporteur noch für die Umwelt. Als pharmazeutischer Kühlschrank ist NelumBox aufgrund ihrer Größe tragbar und ist auf den Transport in Flugzeugkabinen, samt dem optionalen Flugmodus optimiert. Darüber hinaus ist sie mehr als ausreichend zertifiziert. All das reduziert einerseits die Kosten für Zell- und Gentransporte erheblich und macht gleichzeitig die NelumBox zur einfachsten und kostengünstigsten Lösung aller Zeiten.

Heute wird jeder Aspekt unseres Lebens immer mehr von der Technologie geprägt, auch die medizinische Lieferkette bildet dabei keine Ausnahme. Mit Innovationen werden jegliche Prozesse ständig müheloser und effizienter, ohne irgendwelche Schäden oder Komplikationen zu verursachen. Der Schlüssel zu einem sicheren Transport liegt in der Rückverfolgbarkeit und einer hohen technischen Leistungsfähigkeit, die wir mit der Entwicklung der NelumBox jeden Tag anstreben.