Bakteriophagen zum Gewebeaufbau
US-Forscher wollen ungefährliche Viren zur Schaffung künstlicher Nervenzellen einsetzen.
Viren, die das unterstützende Zellgewebe des Menschen nachahmen, könnten eines Tages zum Neuaufbau wichtiger Körpergewebearten dienen. Während andere künstliche Gewebematerialien im Labor synthetisiert und geformt werden müssen, hätten solche genetisch veränderten Krankheitserreger den Vorteil, dass sie sich selbst replizieren und sich somit auch im Alleingang zusammensetzen könnten. Vorläufige Untersuchungen der University of California, Berkeley, haben nun gezeigt, dass ein solches Gerüst aus einer Bakteriophagen-Virenart, die als ungefährlich gilt, das Wachstum von Nervenzellen tatsächlich unterstützt.
Einige Bioingenieure nutzen selbst erstellte Gerüste aus Polymermaterialien, um diese Unterstützungsmatrix des Körpers zu emulieren. Berkeley-Forscher Seung-Wuk Lee hat sich stattdessen Viren zugewendet, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe. "Das sind intelligente Materialien", sagt er, "sobald man ihr Genom erstellt hat, kann man Milliarden dieser Phagen schaffen und sie replizieren sich dann selbst". Die Phagenart, mit der Lee arbeitet, wird M13 genannt. Sie ist lang und dünn wie jene Proteinfasern, die die zelluläre Matrix im Körper bilden.
Im Versuch schufen Lee und seine Kollegin Anna Merzlyak zunächst genetisch veränderte M13-Stämme, die nervenfreundliche Proteine auf ihrer Außenseite bildeten. Diese Proteine helfen Nervenzellen dabei, sich zu vermehren, an einer Stelle zu bleiben und sich in eine lange, faserartige Form zu begeben. Als zweiten Schritt produzierten die Forscher eine große Anzahl von Viren in Bakterienzellenwirten und gaben diese dann in eine Lösung, die aus Nervenvorläuferzellen bestand. In der Lösung richteten sich die Viren wie in einem Flüssigkristallmaterial aus. Lee und Merzlyak verwendeten dann Pipetten, um die Lösung in ein Agar-Nährmedium zu geben. Diese gelartige Struktur sorgte dafür, dass sich lange, nervenartige Fasern aus Viren mit eingehakten Zellen ergaben. Die Vorläuferzellen vermehrten sich rasch und wuchsen zu langen Ästen heran, wie man sie von ausgebildeten Nervenzellen kennt.
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(bsc)
