In einem Gerüst aus biologisch abbaubaren Molekülen sollen Stammzell-Kulturen in gewünschte, dreidimensionale Formen wachsen können. Mediziner hoffen auf diese Weise zukünftig ganze Organe von erkrankten Menschen zu ersetzen.

Ein Forscherteam um Robert Langer vom US-Amerikanischen Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge hat die dreidimensionalen Gerüste entwickelt. Die Wissenschaftler versahen die biologisch abbaubaren Strukturen an bestimmten Stellen mit Wachstumsfaktoren. Das sind Substanzen, die die Entwicklung der Zellen steuern sollten.

Stammzellen, die direkt in das Gerüst gesetzt wurden, bedeckten nach zwei Wochen die innere und äußere Oberfläche der Gerüste vollständig, berichten die Wissenschaftler in der Online-Ausgabe des Magazins «Proceedings of the National Academy of Sciences». Die Forscher konnten auf diese Weise primitives Nerven-, Knorpel- und Lebergewebe gewinnen – je nach dem, welche Wachstumsfaktoren dem Polymer-Gerüst hinzugefügt worden waren.

Bislang wurden diese Zellen vor allem in flachen Behältnissen kultiviert und zur Bildung bestimmter Zelltypen angeregt. Mithilfe des 3D-Ansatzes konnten die MIT-Forscher jetzt auch höher organisierte Gewebestücke gewinnen. Die Implantate entwickelten sich zudem weiter, nach dem man sie Mäusen einpflanzte. Deren Immunsystem war zur Verhinderung einer Abstoßung des menschlichen Gewebes unterdrückt worden.

«Für mich war es sehr aufregend zu sehen, dass diese Zellen wandern konnten und begannen, miteinander zu kommunizieren», sagt Shulamit Levenberg. Die Hauptautorin der aktuellen Veröffentlichung sieht in dem Verfahren auch neue Forschungs-Möglichkeiten für die Zell- und Entwicklungsbiologie. «Wenn man Zellen eine dreidimensionale Struktur zum Wachstum vorgibt, ist es viel besser mit dem vergleichbar, was im Embryo passiert», sagt die Forscherin.

Für das Web ediert von Patrick Eickemeier