Einfluss der Schwerelosigkeit auf menschliche Krebszellen



Die Schwerkraft hat nicht nur die äußere Form von Pflanzen und Tieren geprägt, sondern wirkt auch auf jede einzelne Zelle ein. Veränderte Schwerkraftverhältnisse bewirken beispielweise bei menschlichen Schilddrüsenkrebszellen eine Zunahme des Zelltods, der sogenannten Apoptose. Zudem haben Wissenschaftler Veränderungen des Zytoskeletts, der Zelldifferenzierung und der Anheftungsfähigkeit an den Untergrund nachgewiesen.

Auch das allgemeine Wachstum verändert sich, und es werden weniger Hormone produziert. Versuche auf Parabelflügen zeigten bereits ähnliche Reaktionen der Zellen auf sehr kurze Phasen von Schwerelosigkeit. Ziel des SIMBOX-Projekts ist es, die Wirkung länger andauernder Schwerelosigkeit auf diese Zellen zu untersuchen. Während der Shenzhou-8-Mission sollen die Zellen für fast zweieinhalb Wochen in Schwerelosigkeit kultiviert und nach der Landung auf solche Veränderungen hin untersucht werden.

Darüber hinaus gibt es Hinweise darauf, dass diese Zellen sich in simulierter Schwerelosigkeit zu drei-dimensionalen tumorähnlichen Gebilden, so genannten Sphäroiden, zusammenlagern. Diese Simulierte Schwerelosigkeit wird mit Hilfe von Klinostaten oder Random-Positioning-Machines produziert. Die Maschinen bewirken durch unregelmäßige Drehung der Proben, dass die Erdschwerkraft in sehr kurzen Zeiten aus unterschiedlichen Richtungen auf die Zellen wirkt. Die Sphäroide sind für pharmazeutische Tests sehr viel besser geeignet als die flachen Zellschichten, die sich unter normaler Schwerkraft ausbilden.

Erkenntnisse über die Entstehung solcher Sphäroide könnten genutzt werden, um solche Zellgebilde gezielt zu produzieren. Sie wären geeignete Modellsysteme, an denen Wissenschaftler beispielsweise die Wirksamkeit neuer Anti-Tumor-Medikamente testen könnten. So ließe sich auch der Einsatz von Tierversuchen für die Krebsforschung deutlich verringern.


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