Alternativmethoden_in_vitro

Alternativmethoden – in-vitro Verfahren

In vitro bedeutet übersetzt „im Reagenzglas“. Bei den in vitro Verfahren kultivieren Wissenschaftler*innen über längere Zeit lebende Zellen oder Gewebe in der Petrischale oder frieren die Zellen und Gewebe in flüssigem Stickstoff ein (Kryokonservierung bei -196°C). Wichtige Bedeutung haben in vitro Verfahren beispielsweise bei der Erfüllung von Kinderwünschen (die sogenannte artifzielle Reproduktionsmedizin), sowie zur Arterhaltung und Zucht von Tieren. Ebenfalls zu den in vitro Verfahren gehört das Züchten von organähnlichen Strukturen (Organoiden), die durch das Zusammenführen weniger verschiedener Zelltypen (Muskelzelle, Nervenzelle, Endothelzelle etc.) in der Petrischale gebildet werden. Oft verwenden Wissenschaftler*innen dazu menschliche oder tierische so genannte „induzierte pluripotente Stammzellen“. Pluripotente Stammzellen, die vor allem in Embryonen vorkommen, können sich noch zu verschiedenen Körperzellen entwickeln. Heutzutage ist es in bestimmten Fällen möglich, Zellen, die sich im erwachsenen Organismus schon zu einem bestimmten Typ entwickelt hatten, wieder in diesen pluripotenten Status zurück zu versetzen. Daher der Begriff „induziert“ (mehr Informationen dazu finden Sie in unserem Video „Was sind Organoide“). Erhalten diese Stammzellen anschließend bestimmte Signale, können Forschende steuern, in was für einen Typ Zelle sich diese entwickeln. Auf diese Weise können sie gezielt Organoide herstellen.

Permanente Zellkultur
Organoide
Multi-Organchip

Wussten Sie es?

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Sowohl Eizellen und Spermien, als auch die genannten frühen Embryonen, lassen sich einfrieren. Diese so genannte Kryokonservierung ist eine wichtige Methode zur Erhaltung vom Aussterben bedrohter Tierarten und zum Erhalt der genetischen Vielfalt.

Der Begriff Tissue Engineering bedeutet übersetzt Gewebekonstruktion oder Gewebezüchtung. Durch die Kultivierung von Zellen, oft auch Co-Kulturen verschiedener Zellarten, wird biologisches Gewebe in vitro hergestellt. Diese soll der Transplantation in den Menschen dienen, um krankes Gewebe zu ersetzen. Zwei vielversprechende Ansätze befinden sich aktuell in der klinischen Prüfung. Zum einen und zum anderen Langerhans-Inseln zur Implantation in die Bauchspeicheldrüse von Diabetikern.

In beiden Ansätzen wird das Gewebe in vitro mit den notwendigen Zellen bestückt. Anschließend wird es bei Patient*innen transplantiert und wächst dort weiter. Durch die optimale Anpassung an die Patient*innen werden mitwachsende Herzklappen nicht abgestoßen. Bereits 2008 wurde in Deutschland zum ersten Mal eine mitwachsende Herzklappe an der medizinischen Hochschule Hannover einem Patienten implantiert.

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Alternativmethoden

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Ex vivo Verfahren

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