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ZELLKULTUR
Zellkulturen anlegen heißt, Zellen zu züchten.
Alle Zellen brauchen bestimmte Grundnährstoffe,
genauso wie wir Nahrung brauchen.
Einige spezialisierte Zellen brauchen eine spezielle Umgebung.
Wir sorgen für die Nährstoffe und die Umgebung, die sie brauchen.
All diese Aufgaben gehören zum Anlegen von Zellkulturen.
Ein großes Problem bei der Zellzüchtung ist die Gefahr der Verunreinigung.
Denn leider mögen auch Bakterien
genau die gleichen Nährstoffe und Wachstumsbedingungen.
Gelangen Bakterien in eine Kultur, breiten sie sich schnell aus.
In nur ein, zwei Tagen können sie die Kultur übernehmen und die Zellen töten.
Passen wir auf, sterben nur wenige Zellen durch Verunreinigung.
Wenn es jedoch passiert, ist es sehr ärgerlich.
Das kann die Arbeit von Wochen zunichte machen.
Alles, was in Kontakt mit den Zellen kommt, muss sauber und steril sein.
Selbst die Luft wird gefiltert, damit Bakterien keine Chance haben.
Alles, was mit den Zellen oder der Luft um sie herum Kontakt hatte,
wird entsorgt oder sterilisiert. Wir verwenden nichts zweimal.
Es gibt aufwendige Tests, um festzustellen,
ob die Zellen gesund sind.
Aber meistens überprüfen wir alles unter dem Mikroskop.
Wenn man Erfahrung hat, erkennt man schnell, wenn etwas nicht stimmt.
Embryonale Stammzellen haben die natürliche Fähigkeit,
sich zu spezialisieren.
Möchte man embryonale Stammzellen ohne Spezialisierung züchten,
muss man diese natürliche Neigung ausbremsen.
Das funktioniert, indem man die Umgebung der Zellen kontrolliert.
Wir verwenden dazu chemische Substanzen, die auch so im Körper vorkommen.
Sie legen fest, dass die Zellen unspezialisierte Stammzellen bleiben
und sich nicht verändern.
Das ist für uns sehr wichtig.
Nur so ist es uns möglich, embryonale Stammzellen zu kultivieren.
Manchmal möchten wir aber,
dass sie sich zu bestimmten spezialisierten Zelltypen entwickeln.
Wir suchen dann nach den chemischen Substanzen,
die die Zellen zu dem machen, was wir möchten.
Um die Bedingungen herauszufinden, machen wir viele Tests.
Hinweise erhalten wir von dem Gewebe, in dem man die Zellen normalerweise findet.
Wir orientieren uns an ihrer natürlichen Umgebung.
Wir müssen sehr viele verschiedene Dinge ausprobieren.
Findet man Bedingungen, die den gewünschten Effekt zu haben scheinen,
müssen sie sich reproduzieren lassen.
Nur so weiß man, ob es sich zuverlässig wiederholen lässt.
Wenn man versucht, bestimmte Zelltypen zu entwickeln,
lässt sich nur schwer erkennen, ob es wirklich der gewünschte Zelltyp ist.
Viele Leute denken, man könne das sehen.
Zelltypen haben zwar typische Formen.
Neuronen zum Beispiel sind lang und dünn.
Aber bei einigen Zelltypen geht das nicht so leicht.
Wir nutzen dafür charakteristische Proteine.
Bauspeicheldrüsenzellen zum Beispiel stellen das Protein lnsulin her.
Finden wir also Insulin in einer Zelle, weist das darauf hin,
dass es uns gelungen ist, eine Bauchspeicheldrüsenzelle herzustellen.
Inzwischen konzentrieren wir uns vor allem auf Methoden,
um die Zelltypen zu identifizieren,
während die Zellen noch in der Kultur heranwachsen.
Wir verwenden dafür zum Beispiel ein fluoreszierendes Protein.
Es ist normalerweise nicht in der Zelle, aber es ist harmlos.
Wir fügen das Gen, das für das Leuchtprotein verantwortlich ist,
so in die DNA der Zelle ein,
dass es nur aktiviert wird und das leuchtende Protein erzeugt,
wenn sich die Stammzelle zu dem bestimmten Zelltyp entwickelt.
Dadurch können wir sie bestimmen, und sogar herausfiltern.
Wir haben Geräte,
die fluoreszierende Zellen erkennen und von anderen trennen können.
So erhalten wir eine reine Kultur des spezialisierten Zelltyps.
Zellkulturen zeigen uns,
dass Zellen nicht nur überleben und wachsen können,
sondern ihre Eigenschaften behalten können.
So können wir unmittelbar beobachten, wie sich die Zellen verhalten
und wie sie auf die Umgebung reagieren.
Dadurch gewinnen wir Kenntnisse, wie Zellen entscheiden,
zu was sie sich entwickeln sollen. Ich finde das wirklich faszinierend.