Life Sciences -
Im Bereich Life Sciences bündeln sich Kompetenzen aus Biotechnologie, Lebensmitteltechnologie, Medizintechnik und dem Physician Assistant. Die angewandte Forschung reicht von Meereschemie, Algenbiotechnologie und Aquakultur bis hin zu Themen wie Bioanalytik, Lebensmittelmikrobiologie und Verpackungstechnik. Durch die Zusammenarbeit Forschungseinrichtungen und Unternehmen entstehen praxisnahe Lösungen für aktuelle Herausforderungen in Wissenschaft und Industrie.
Kälberserum unabhängige kontinuierliche Zelllinien aus marinen Lebewesen
Für die nachhaltige Nutzung mariner Ressourcen werden innovative biotechnologische Ansätze gesucht, um eine Überfischung einerseits und den Einsatz von Versuchstieren andererseits zu reduzieren. Ein vielversprechender Ansatz ist die Etablierung kontinuierlicher, teilungs- und differenzierungsfähiger Zelllinien aus marinen Lebewesen. Solche Zelllinien werden bislang überwiegend in industriellen Kontexten entwickelt und kaum öffentlich zugänglich gemacht. Daher besteht ein erheblicher Bedarf an frei verfügbaren marinen Zelllinien für Forschung und Entwicklung. Ziel des vorliegenden Projekts ist die Herstellung kommerziell verfügbarer, kontinuierlicher Muskel-Zelllinien aus verschiedenen marinen Organismen, darunter Speisefische, Krabben und Garnelen. Die Ausgangsorganismen stammen aus der Aquakultur des Alfred-Wegener-Instituts und können in unterschiedlichen Entwicklungsstadien bereitgestellt werden. Ein besonderer Fokus liegt auf der Etablierung vollständig tierfreier Kultivierungsbedingungen: Von Beginn an sollen serumfreie Medien eingesetzt werden, die auf pflanzlichen Serumersatzstoffen basieren und derzeit an der Hochschule Bremerhaven entwickelt werden. Die so generierten Zelllinien sind potentiell unbegrenzt vermehrbar und ermöglichen eine breite Anwendung in der Grundlagenforschung, insbesondere zur Muskeldifferenzierung mariner Organismen, zur Entwicklung energieeffizienter Kultivierungsverfahren sowie zur Testung toxikologischer und pathogener Einflüsse ohne den Einsatz lebender Tiere. Darüber hinaus stellen sie eine wichtige Ressource für angewandte biotechnologische Anwendungen dar, einschließlich der langfristigen Perspektive alternativer proteinbasierter Produktionssysteme.
Projektförderung
Mittelgeber
Bremerhavener Gesellschaft für Investitionsförderung und StadtentwicklungFörderkennzeichen
989/AUF-FUE-22-1/2025-ZBFördersumme
196.000 €Laufzeit
01.11.2025 - 31.10.2027
EcoMaterials
Forschungsschwerpunkt des Instituts ist die nachhaltige Verarbeitung bzw. Gestaltung von Biomaterialien bzw. Rohstoffen tierischen, pflanzlichen, mikrobiologischen Ursprungs. Das gemeinsames Ziel ist die Erschließung biogener Rohstoffe für die Gewinnung alternativer Produkte, um die aus fossilen Rohstoffen erzeugten Materialien und Chemikalien auf dem Markt abzulösen und in einen geschlossenen Kreislauf zu überführen.
Alfred Wegener Institut, Bremerhaven
Hintergrund und Ziele
Die Verfügbarkeit stabiler, kontinuierlicher Zelllinien aus marinen Lebewesen stellt eine zentrale Voraussetzung für die Weiterentwicklung und Skalierung zellbasierter Produktionsprozesse dar und eröffnet zugleich neue Möglichkeiten für die grundlegende Forschung zu Wachstums- und Differenzierungsprozessen mariner Zellen. Insbesondere für die Optimierung von Kultivierungsbedingungen, Medienzusammensetzungen und energieeffizienten Verfahren besteht derzeit ein erheblicher Bedarf an robusten, gut charakterisierten marinen Muskelzelllinien.
Ziel des vorliegenden Projekts ist die Herstellung kontinuierlicher, serumunabhängiger Skelettmuskelzelllinien aus marinen Organismen, darunter Speisefische, Krabben und Garnelen. Die Zelllinien sollen unter vollständig tierfreien Bedingungen wachsen und differenzieren können und nach erfolgreicher Etablierung vermehrt sowie fraktioniert kryokonserviert werden. Auf diese Weise werden sie langfristig für Forschungseinrichtungen und industrielle Akteure verfügbar gemacht, die marine Zellen für Prozessoptimierung, Medienentwicklung, toxikologische Untersuchungen oder die Erforschung der Muskelentwicklung benötigen.
Am Standort Bremerhaven bestehen hierfür besonders günstige Voraussetzungen durch die enge Verzahnung komplementärer Expertisen. Die Bereitstellung geeigneter Organismen in unterschiedlichen Entwicklungsstadien, die Erfahrung in der Etablierung kontinuierlicher Zelllinien sowie die Entwicklung innovativer pflanzlicher Serumersatzstoffe ermöglichen einen transdisziplinären Ansatz. Ergänzt wird dieser durch fundierte Expertise im Umgang mit mikrobiellen Kontaminationen in der Aquakultur, einer zentralen Herausforderung bei der Kultivierung mariner Zellen.