Prisma

Lego spielen mit Zellen

Neue Technik zur In-vitro-Synthese von Gewebe

bk | Die dreidimensionale Struktur eines Gewebeverbands, in dem eine Vielzahl unterschiedlicher Zellen miteinander in Verbindung stehen, ist in vitro nur schwer nachzuempfinden. Forscher der University of California in San Francisco haben nun eine neue Methode für die Synthese von Geweben entwickelt, die auf einem DNA-programmierten Zusammenbau von Zellen beruht.
Foto: koya979 – Fotolia.com

Lassen sich Zellen wie Legosteine zusammensetzen?

Die Grundidee des DNA-programmed assembly of cells (DPAC) besteht darin, Zellen an der äußeren Membran mit einzelsträngigen DNA-Fragmenten zu markieren, die als Barcode für die Platzierung der Zellen im Gewebeverband fungieren. Wenn Zellen, die mit jeweils komplementären Strängen ausgestattet sind, miteinander inkubiert werden, hybridisiert die DNA und verbindet somit die Zellen. Ist eine Zelle mit verschiedenen DNA-Strängen ausgestattet, kann sie mehrere Bindungen mit unterschiedlich markierten Zellen eingehen. Mit dieser Methode lassen sich – vergleichbar einem Lego-Baukasten – definierte Zellverbände Schicht für Schicht aufbauen. In einem letzten Schritt wird die 3-D-Struktur mit extrazellulärer Matrix ausgegossen. Darin enthaltene DNasen entfernen die DNA und fixieren den Zellverband. Die Zellen zeigten nach dem Zusammenbau eine Viabilität von 97%.

Der Aufbau von Gewebe gelang mit neuronalen Zellen, Epithel- und Endothelzellen sowie Fibroblasten und Lymphozyten.

Da sich mit der neuen Methode Parameter wie Größe, Form und Zusammensetzung des synthetisierten Ge­webes kontrollieren lassen, kann der Einfluss einzelner Parameter auf das Verhalten des gesamten Zellverbands untersucht werden.

In einem ersten Versuch synthetisierten die Forscher Gewebe aus Brustepithelzellen und analysierten, wie sich der Einbau einzelner maligner Zellen auswirkte. Es zeigte sich, dass der Verbund mit Zellen, die das Ras-Oncogen exprimieren, auch bei gesunden Zellen ein verstärktes Wachstum bewirkte.

Ausgehend von diesen vergleichsweise einfachen Geweben wollen die Forscher in Zukunft komplexere Strukturen nachbauen. Geplant sind Modelle von Lungen-, Nieren- und Gehirngewebe. |

Quelle

Todhunter ME et al. Programmed synthesis of three-dimensional tissues. Nat. Methods.; 2015 [epub ahead of print]

Das könnte Sie auch interessieren

Durchbruch für die Heilung einer HIV-Infektion?

Einfach wieder ausschneiden!

Multiple Sklerose

Schützende Immunzellen

Hoffnung für Biomedizin

Schock reprogrammiert Mäusezellen

Hoffnung für Biomedizin

Schock reprogrammiert Mäusezellen

Mechanismen der Krebsentstehung und Eingriffsmöglichkeiten

Zellen außer Kontrolle

Schnellere und gezieltere Therapie bei Infektionen dank Metagenomik?

Das Who’s who komplexer mikrobieller Ökosysteme

0 Kommentare

Das Kommentieren ist aktuell nicht möglich.