Medizinische Zellbiologie

Kurzbeschreibung

Die Zelle ist die kleinste biologische Einheit. Seit Einführung der HeLa-Zelllinie in den 1950er Jahren ist die Zellkultur das grundlegendste Werkzeug für die Untersuchung von Prozessen, die durch Krankheiten oder äußere Einflüsse ausgelöst werden können. Zellkulturbedingungen wurden stetig verbessert, sodass heute die Mehrheit der wissenschaftlichen Versuche im Bereich der Medizin in vitro stattfinden. Der Vorteil dabei ist, dass Ergebnisse schneller, kontrollierter, günstiger und ohne die Notwendigkeit von Tierversuchen erlangt werden können. Allerdings benötigt man komplexe Versuchsansätze, um die Realität eines lebenden Organismus hinreichend modellieren zu können.

Zellkulturen können einerseits als Testobjekt für die Interaktion von Zellen mit und die Reaktion auf (bio-)chemische Stoffe oder physikalische Einflüsse genutzt werden, oder andererseits direkt für therapeutische Zwecke angewendet werden. Letztere Anwendung erfordert besondere Anforderungen an Isolation, Kultivierung und Charakterisierung der Zellen, die maßgeblich zum Erfolg der Zelltherapie beitragen.

Die Arbeitsgruppe „Medizinische Zellbiologie“ befasst sich mit der Reaktion von Zellen auf äußere Einflüsse. Das umfasst sowohl die Reaktion auf chemische oder physikalische Fremdstoffe, mit denen Zellen während der Zelltherapie in Kontakt kommen können, als auch Reize, denen sie während der Kultivierung ausgesetzt sind. So wird z.B. getestet, inwiefern Medikamente sich auf das Überleben und die Charakteristika von Stammzellen auswirken, die insbesondere für die Zelltherapie interessante Eigenschaften aufweisen. Außerdem wird untersucht, welchen Einfluss das Einfrieren der Zellen für die Langzeitlagerung hat, und wie das Verfahren optimiert werden kann. Weitere Ziele sind die Erfassung von unterschiedlichen Charakteristika von isolierten Zellen und die Zuordnung von Spenderdaten, um Beobachtungen in der Zellkultur mit individuellen Parametern zu korrelieren.

Forschungsprojekte

Zell-Medikament-Interaktion

Wirkungen und Nebenwirkungen von Medikamenten auf Organe und Organsysteme beruhen auf Effekten auf zellulärer Ebene. Die für die Zelltherapie verwendeten und untersuchten Stammzellen unterliegen somit ebenso Arzneimittelwirkungen. Um unerwünschte Effekte auszuschließen oder sogar positive Effekte von Medikamenten auf Stammzellen zu erkennen, werden Wechselwirkungen von Medikamenten auf in vitro kultivierte Zellen analysiert.