Mit einem neuartigen Verfahren wollen Forscher DNA als Klebstoff für künstliche Organe verwenden.
Komplette Organe aus dem Reagenzglas oder der Petrischale sind bislang noch Zukunftsmusik. So haben sich 3D-Druckverfahren als nur teilweise funktionabel erwiesen. Ein Forscherteam an der University of California im amerikanischen San Francisco (UCSF) will nun mit einer neuen Methode vorankommen, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe ("Programmierte DNA baut künstliche Organe").
Die Wissenschaftler nutzen DNA als Klebstoff zwischen den verschiedenen Zellen, aus denen sie Gewebe aufbauen. In der Natur bauen sich Zellen bekanntlich selbst zu komplexen dreidimensionalen Architekturen zusammen. Im Labor muss dies anders angeleitet werden.
Die neue Methode der UCSD-Forscher verwendet nun DNA-Stränge, die an der Außenseite individueller Zellen sitzen und ihnen so erlauben, an verschiedenartigen Oberflächen zu haften, die ihr Gegenstück enthalten – zumeist andere Zellen. So lassen sich zuvor vorherbestimmte Arrangements zusammensetzen. Die Wissenschaftler nutzen diesen Effekt, um Gewebe Schicht für Schicht aufzubauen – quasi programmiert.
Lisa Freed, leitende Forscherin am Draper Laboratory und Expertin für Tissue Engineering, sieht einige Vorteile in der UCSF-Methode. Allerdings steht das Verfahren noch ganz am Anfang: Aktuell kann es nur dazu genutzt werden, Strukturen zu erstellen, die wenige Hundert Mikrometer dick und mehrere Zentimeter breit sind.
Sie bestehen aus dem Gewebe und einem Gel, dass es umgibt – und die Atmosphäre simuliert, in der das Gewebe auch im Körper leben würde. Sollen dickere Gewebsschichten aufgebaut werden, muss erst eine große Hürde genommen werden: Derzeit fehlt es an einer Methode, Zellen adäquat mit Sauerstoff und Nährstoffen zu versorgen, wie das im Körper über die Blutgefäße erfolgt.