Um Kranken und Verletzten helfen zu können, suchen Forscher nach Methoden, um menschliches Gewebe herzustellen. Dafür müssen sie es schaffen, Zellen in der Form von Organen wachsen zu lassen. In einem Versuch haben sie jetzt Herzzellen auf Spinatblättern gezüchtet.
Klingt erst mal völlig abwegig: Menschliches Gewebe soll auf Spinatblättern gezüchtet werden. Die Idee hatten Wissenschaftler vom Worcester Polytechnic Institute, weil die Adern eines Spinatblattes an die Gefäßstruktur in einem Herzen erinnern. Denn: Um menschliche Zellen zu züchten, muss man diese mit Sauerstoff und Nährstoffen versorgen. Dafür braucht es eine Struktur, die das sauerstoffreiche Blut zu den Zellen bringt: die Adern.
"Der Spinat hat ein sehr schönes Gerüst. Das ist schon mal sehr wichtig."
Bisher hatte man Gerüste, auf denen sich menschliche Zellen vermehren können, aus dem Gewebe von verstorbenen Menschen oder von Tieren hergestellt. Es gab auch Versuche, solche Strukturen mit dem 3D-Drucker zu produzieren. Das Problem: In diesen Gerüsten gab es keine Rohrleitungen, durch die das Blut hätte fließen können.
Um diese Schwierigkeit zu umgehen, kamen die Wissenschaftler auf die Idee, Spinatblätter zu verwenden. Bei Pflanzen ist es so, dass innerhalb des Gerüstes feine Löcher sind, durch die Wasser fließen kann.
Zunächst haben die Forscher die grünen, lebenden Zellen des Spinatblatts entfernt. Diesen Teil des Experiments können wir auch in der eigenen Küche hinbekommen: Die Blätter werden einfach in Wasser mit Spülmittel gelegt. Was schließlich übrig bleibt, ist ein Gerüst aus feinen weißen Streben - und dieses Gerüst besteht aus Zellulose.
"Die Herzzellen lagern sich an dieses Zellulosegerüst an und zucken auch so ein bisschen - so wie das Herzzellen machen."
Diese Struktur ist sehr stabil und auf diese Zellulose-Struktur haben die Forscher ihre vorher gezüchteten Herzmuskelzellen gesetzt. Und zwei bis drei Wochen lang haben diese Zellen dann dort überlebt.
Noch weit davon entfernt, Gewebe für Transplantationen zu züchten
Die Blattadern können allerdings bisher nur Wasser, aber kein Blut transportieren. Im Versuch haben die Forscher rot eingefärbtes Wasser benutzt. Von daher ist der Versuch kein wirklicher Schritt in Richtung Gewebe, das für Transplantationen geeignet ist, meint Wissenschaftsjournalist Michael Lange: "Aber vielleicht kann man sich von den Pflanzen etwas abschauen."
Bis das Problem mit der Blutversorgung gelöst ist, müssen auch noch andere Probleme gelöst werden:
- Abstoßung von künstlichem Gewebe nach einer Transplantation
- das Blatt muss dem Druck standhalten können, der innerhalb eines Herzens herrscht
Es wird also noch einige Zeit dauern, bis menschliches Gewebe unter Laborbedingungen gezüchtet werden kann.