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Genveränderung: Forscher machen Hefe magnetisch

Die Einzeller wurden mit Eisen gemästet, ihr Erbgut verändert: Forscher haben Hefe magnetisch werden lassen. Solche Veränderungen eröffneten neue Möglichkeiten in der Medizin, meinen die Experten - Zellen würden steuerbar.

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Corbis

Hefezellen: Künftig steuerbar?

San Francisco/Boston - Die Manipulation erfolgte gleich doppelt: Forscher haben Hefe magnetisch werden lassen. Die einzelligen Pilze, die bekanntermaßen zum Backen oder zur Herstellung von Bier verwendet werden, klebten nach der Manipulation am Magneten, berichtet das Team um Keiji Nishida und Pamela Silver von der medizinischen Universität Harvard in Boston im Wissenschaftsjournal "Plos Biology".

Die Forscher legten Hefezellen dazu zunächst in ein Milieu, das außerordentlich viel eisenhaltige Minerale enthielt; die Hefe wurde also quasi mit Eisen gemästet. Zudem wurden die Einzeller genetisch verändert, so dass sie mehr Eisen aufnahmen und eisenhaltiges Eiweiß herstellten, sogenanntes Ferritin. Es sammelt in der Zelle feinste Eisenteilchen.

Daraufhin wurden die Hefezellen tatsächlich magnetisch, was die Forscher in einem einfachen Test zeigten. Wurden Magnete unter die Schalen mit den im Labor veränderten Hefezellen gehalten, sammelen sie sich dort.

Diese Eigenschaft in für gewöhnlich antimagnetischen Organismen könne in Zukunft beim Erforschen von Krankheiten oder auch in der Biotechnologie nützlich sein, meinen die Forscher. "Es gibt verschiedene Einsatzmöglichkeiten", erklärte Silver in einer Mitteilung zu der Studie. Magnetische Zellen ließen sich beispielsweise gezielt steuern: So könnten sich Zellgruppen durch einen Magneten voneinander trennen oder Zellen für die Züchtung von Gewebe gezielt an bestimmten Orten angereichert werden.

Auf Menschen übertragen

In Tests nutzten Wissenschaftler des Ceders-Sinai Heart Institute in Los Angeles bereits 2010 den Magnet-Effekt bereits zur Steuerung von adulten Stammzellen, die zur Regeneration von infarktgeschädigten Herzgewebe eingesetzt werden sollen. Der Ansatz sei vielversprechend, sagte Forschungsleiter Eduardo Marbán. Allerdings kämen nach einer Injektion der Helferzellen nur zehn Prozent letztlich in dem Bereich an, der durch einen Infarkt geschädigt wurde.

Das zeigte auch eine Studie, die Marbán gemeinsam mit Kollegen in der Online-Ausgabe des Fachblatts "Circulation Research" veröffentlicht hat.Nach der Infusion in die Arterie gingen viele Stammzellen durch die Kombination zweier Vorgänge verloren: Der Blutfluss im Gewebe spülte sie aus, das Schlagen des Herzens presst sie zusätzlich aus dem Zielbereich.

Um die starken Streuverluste zu verhindern, erdachten die Forscher einen Ansatz, um die Reparaturzellen wesentlich zielgerichteter und genauer an die Stelle zu transportieren, wo sie auch heilen sollen: Mit einem schlichten Spielzeugmagneten steuerten sie die Stammzellen ans Ziel. In einem Tierversuch spritzten sie Ratten nach einem Herzinfarkt körpereigene Stammzellen, die mit winzigen, mikrometergroßen Eisenpartikeln verbunden waren. Mit der Anziehungskraft des Magneten lotsten sie dann die Zellen präzise in die Zielregion. Den Magneten führten die Mediziner für die Prozedur außerhalb des Körpers.

Im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren verdreifachte sich die Zahl der am geschädigten Gewebe angelagerten Stammzellen, berichteten die Forscher. Entsprechend effektiv sei auch der anschließende Heilungsprozess verlaufen. Die Ergebnisse des Tierversuchs werden derzeit weiter erforscht, um die Anwendung letztlich auf den Menschen übertragen zu können.

boj/nik/dpa

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