Pressemitteilung

Dr. Tamara Zietek

Veröffentlicht: 22. Januar 2019

Tierversuchsfreie Systeme liefern wertvolle Erkenntnisse zum Alterungsprozess

Es ist eine der zukunftsweisendsten Technologien im Bereich tierversuchsfreier Forschungsmodelle: Der Multi-Organ-Chip, auf dem funktionelle menschliche Miniatur-Organe über einen simulierten Blutkreislauf miteinander verbunden sind. Nun wird der simulierte Mini-Mensch ins All geschickt, um die Auswirkungen von Schwerelosigkeit auf den Organismus zu studieren.

Im Rahmen eines einzigartigen Kooperationsprojekts der NIH (National Institutes of Health, USA) mit dem ISS National Lab ist im Dezember 2018 erstmals ein Multi-Organ-Chip zur ISS ins All geschickt worden. Finanziert wird das Vorhaben von der NASA. Begegnen Astronauten der Schwerelosigkeit im Weltall, so hat diese multiple Auswirkungen auf ihre körperlichen Funktionen. Die physiologischen Veränderungen ähneln denen beim menschlichen Alterungsprozess, beispielsweise werden ein vermehrter Knochen- und Muskelabbau, sowie Veränderungen des Immunsystems beobachtet.

Um diese Vorgänge näher zu untersuchen und daraus Erkenntnisse zu gewinnen, die der Erforschung und Heilung verschiedener Krankheiten dienen sollen, werden verschiedene Multi-Organ-Chips ins All geschickt. Die ersten Chips, die sich bereits auf der ISS befinden, simulieren ein menschliches Immunsystem bestehend aus bestimmten Immun-, Knochenmarks- und Blutgefäßzellen. Im ISS National Lab, einem Labor auf der ISS-Raumstation, werden die Chips zwei Wochen lang inkubiert und anschließend eingefroren, um sie zu konservieren. Nachdem sie wieder zur Erde zurückgekehrt sind, werden die Chips verschiedenen Analysen unterzogen, um herauszufinden, wie sich der Aufenthalt im Weltall auf das simulierte menschliche Immunsystem ausgewirkt hat. Von den Ergebnissen erhoffen sich die Forscher, Einblicke in den Alterungsprozess des Immunsystems zu erhalten und daraus Rückschlüsse auf die körpereigenen Reparaturmechanismen zu ziehen.

Der Immunsystem-Chip ist nicht der letzte, der ins All gesandt wurde. In den folgenden 6 Monaten werden im Rahmen dieses Projekts viele weitere Varianten der Multi-Organ-Chips zur ISS geschickt. Im März geht planmäßig ein Nieren-Chip auf Reisen, sowie Knochen- und Knorpel-Chips und ein Chip, der die Blut-Hirn-Schranke abbildet. Zur Erforschung infektiöser Vorgänge folgt im April ein Chip, auf dem Lunge und Knochenmark miteinander verbunden sind. Zum ISS National Laboratory werden nur wenige auserwählte technologische Entwicklungen geschickt.

Jahrzehntelang sind Hunde, Affen, Mäuse und verschiedene andere Tiere ins All geschickt worden, vorgeblich um die Auswirkungen auf den Menschen ergründen zu wollen. Bis vor wenigen Jahren hat ein Forscher der Universität Ulm Weltraumforschung an Salamandern, Fischen, Kaulquappen und Skorpionen betrieben. Die Tiere wurden in rotierenden Zentrifugen aufgezogen oder mit Space-Shuttles ins All geschossen. Die Versuche wurden 2010 eingestellt, als der Experimentator Eberhard Horn in Ruhestand ging.

Es ist äußerst erfreulich, dass die Multi-Organ-Chip-Technologie jetzt auch in der Weltraumforschung Einzug gehalten hat. Dieses Kooperationsprojekt zeigt, welch hohe wissenschaftliche Relevanz diese Systeme haben und dass es sich dabei um ein Modell handelt, das - im Gegensatz zum Tierversuch - humanrelevante Ergebnisse liefert.