Zellen in der Schwerelosigkeit
Was haben Krebszellen, Fische, Fruchtfliegen und neuronale Stammzellen gemeinsam? Sie fliegen ins Weltall. Wie das die Medikamentenentwicklung voranbringt, hört Ihr in dieser neuen Folge von „Technik aufs Ohr“.
Unser Gast Nithaarshini Sritharen hat Luft- und Raumfahrttechnik studiert und arbeitet bei Yuri. Derzeit schreibt sie ihre Masterarbeit zum Thema „Entwicklung eines aktiven biotechnologischen Miniatur-Experiments für die Verwendung auf der ISS“. Yuri ist ein Start-up, das in sogenannten Science-Boxen Krebszellen oder neuronale Stammzellen ins Weltall schickt. Ziel ist, herauszufinden, welche Effekte die Schwerelosigkeit auf Zellen hat. Die veränderten Zellen kann man beispielsweise bei der Medikamentenentwicklung einsetzen. Hauptauftraggeber sind Biologen.
Wie verhalten sich Zellen im Weltall?
Nitha berichtet im Podcast von ihrer Arbeit an einem Minibioreaktor, in dem sie Fettzellen züchtet. Der Reaktor soll ins Weltall geschickt werden. Ziel ist, herauszufinden, inwieweit die Zellen unter den Bedingungen der Schwerelosigkeit wachsen und sich so künstliches Laborfleisch (cultured meat) herstellen lässt.
Unter einem Bioreaktor versteht man einen Behälter, in dem biologische Prozesse ablaufen, zum Beispiel das Kultivieren von Mikroorganismen. „Ich entwickle einen Minibioreaktor. Alles ist also viel kleiner. Das Volumen unserer Kulturkammer beträgt beispielsweise nur elf Milliliter“, sagt Nitha. Und beim Zusammenbauen brauche man eine ruhige Hand. „Am Ende müssen wir das mit den Wissenschaftlern durchgehen. Der Minibioreaktor sieht auch eher aus wie ein Quader.“
Beim Züchten bilden die Zellen im Idealfall kleine Kügelchen, die dann ins All – genauer auf die ISS – geflogen werden. „Die sind unserer Natur am ähnlichsten und Anordnungen lassen sich im All nachahmen“, erklärt unser Gast. „Toll wäre natürlich, wenn wir eine Maschine auf der Erde hätten, die die Schwerelosigkeit exakt simuliert. Doch da sind wir noch nicht.“ Die Forschung der Zellen soll unter anderem bei Hauttransplantation zum Einsatz kommen: „Menschen, die Verbrennungen erlitten haben, würden von einer schnelleren Heilung profitieren.“
Wie kommen die Zellen nun auf die ISS?
Yuri befasst sich genau mit dieser Frage. „Der Papierkram für den Raketenstart wird hier übernommen.“ Die Hardware wird gemeinsam mit den Wissenschaftlern zum Start begleitet, zum Beispiel einer Rakete von SpaceX. „Der Minibioreaktor kommt in einen 37 Grad warmen Inkubator. Den Zellen geht es dort gut“, verdeutlicht Nitha den Prozess. „Was da drin passiert, sieht auf der ISS niemand. Das Ergebnis wird erst auf der Erde deutlich. Ob sich die Zellen vermehrt haben oder eben nicht.“ Die Frage ist, wie groß die Zellen in der Schwerelosigkeit werden.
Autorin: Sarah Janczura
Hinweis: „Der Podcast „Technik aufs Ohr“ ist eine gemeinsame Produktion von VDI e.V. und ingenieur.de (VDI Verlag GmbH). Jegliche Werbung während der Podcast-Folge erfolgt ausschließlich über die VDI Verlag GmbH. Der VDI e.V. erzielt hieraus keinerlei Einnahmen.