Um neue Wirkstoffe zu untersuchen oder Zellen innerhalb einer Therapie am Patienten einzusetzen, braucht es große Mengen an Zellmaterial. Dieses sollte möglichst gut mit dem Körper harmonieren und auf keinen Fall entarten. Nabelschnurblut ist eine gute Option für Zelltherapien, jedoch reichen die darin enthaltenen Stammzellen oftmals nur für eine einmalige Behandlung aus. Eine Lösung für die limitierten Zellmenge könnte die neue Technik von Dr. Tobias May sein. Der Wissenschaftler, der am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung arbeitet, entwickelte eine Methode zur Zellvermehrung.

Was hat Sie dazu bewogen, sich mit der Vermehrung von Zellen zu beschäftigen?

Mich fasziniert die Tatsache, dass ein so komplexes biologisches System wie die Differenzierung beziehungsweise Dedifferenzierung von Zellen so einfach gehandhabt werden kann. Ich möchte das mit einem Lichtschalter vergleichen – man kann ihn ganz einfach an- und ausschalten. Etwas wissenschaftlicher ausgedrückt bedeutet das, dass mit einem Wechsel des Nährmediums die Entwicklung von Zellen angetrieben oder gestoppt werden kann. Die Begeisterung dafür wurde während meiner Doktorarbeit geweckt und hält bis heute an.

Was versprechen Sie sich von diesem Forschungsansatz?

Ich möchte ein Zellsystem erschaffen, das möglichst nah an den Bedingungen im lebenden Organismus ist. In der Wissenschaft sind menschliche und tierische Zellen – egal in welcher Forschungsdisziplin – von großem biologischen Interesse. Jedoch werden hier vornehmlich Zelllinien benutzt, das heißt, es handelt sich um dedifferenzierte oder transformierte Zellen, die sich in einem krebsähnlichem Zustand befinden. Dies ist nötig, damit sich das Material in Kultur vermehrt. So veränderte Zellen haben aber nur wenig mit der tatsächlichen Situation in einem lebenden Individuum zu tun. Deshalb eignen sich diese Zellen nur bedingt, um Tests, beispielsweise mit Medikamenten, durchzuführen. Deshalb beschäftige ich mich mit der Vermehrung von differenzierten Zellen, um in der Petrischale ein möglichst körpernahes Umfeld und damit realistische Studienbedingungen zu schaffen.

Wie funktioniert Ihre neue Technik zur Zellvermehrung?

Die Methode basiert auf zwei Komponenten: Einem Regulationssystem und einem Expansionsgen. Diese sind normalerweise nicht in Säugerzellen vorhanden und müssen zunächst dort eingeschleust werden. Das Regulationssystem – wissenschaftlich Tetrazyklinsystem (Tet-System) – ist ein modifiziertes Protein, das durch das Antibiotikum Tetrazyklin oder auch Doxyzyklin aktiviert wird. Dadurch wird wiederum das Expansionsgen angeschaltet. Das heißt: Wird Tetrazyklin dem Nährmedium der Zellen hinzugefügt, kommt es zur Zellteilung. Entfernt man es wieder, stoppt die Vermehrung. Um es bildlich zu machen, kann hier wieder der Vergleich mit dem Lichtschalter greifen. Das Tetrazyklin ist die Hand, die den Schalter – das modifizierte Protein – anschaltet. Durch das Anschalten wird dann nicht Licht, sondern die Vermehrung von Zellen angeregt. Die Technik habe ich in Fibroblasten (Anm. d. Red.: Bindegewebszellen) etabliert und validiert. Ich habe sie aber auch an Endothelzellen (Anm. d. Red.: Blutgefäßzellen) aus Nabelschnurblut angewandt.