Sie brauchen Tiefkühlung: DNA Zellpellets

Wie werden sie hergestellt und genutzt?

DNA Zellpellets werden vor allem im Bereich der Wissenschaft, z. B. Medizin oder Mikrobiologie eingesetzt. Es handelt sich dabei in der Regel um tierische Körperzellen, die extrahiert und in einer Nährflüssigkeit gespeichert wurden. Wie dieser Prozess genau vonstattengeht und wie sich die Zellpellets nutzen lassen, verrät dieser Artikel.

Was sind Zellpellets?

Jedes Gewebe enthält sehr viele verschiedene Zelltypen. Um das jeweilige Gewebe analysieren zu können, kann es wichtig sein, die Zusammensetzung der einzelnen Zellentypen zu kennen. Diese müssen hierfür jedoch zunächst aus dem Zellenverband isoliert werden. Anschließend werden sie in eine geeignete Nährlösung gegeben und können so gelagert oder auch eingefroren werden.

Wie läuft die Zellisolation genau ab?

Zirkulierende Zellen

Je nachdem, um welche Zelltypen es sich handelt, gibt es unterschiedliche Verfahren zur Präparation, Reinigung und Abtrennung der einzelnen Zellen aus einem bestimmten Gewebe. Beispielsweise lassen sich zirkulierende Zellen wie Blutzellen oder auch einige Krebszellen mittels einer Blutprobe erfolgreich isolieren. Auch hierbei ist jedoch eine Trennung nach unterschiedlichen Zelltypen erforderlich, da Blut immer mehrere verschiedene Zellarten enthält. Eine Methode, die hier häufig zur Anwendung kommt, ist die sogenannte Durchflusszytometrie. Dabei untersucht ein automatisierter Analysator einen engen Zellstrom und kategorisiert diesen nach den einzelnen Zelltypen. In diesem Zuge wird der Zellstrom beispielsweise mit einem Lichtstrom kenntlich gemacht. So können die Informationen, die durch die Reaktion der Zellen auf die Lichtquelle empfangen werden, dazu genutzt werden, diese in eine Sammelkammer weiterzuleiten.

Feste Zellen

Bei festem Gewebe kann die Zellextraktion etwas komplizierter werden. Diese erfolgt nach der Entnahme von Gewebe, z. B. während einer Operation. Versuchstiere werden häufig getötet, um deren Gewebe für eine Zellentnahme zu nutzen. Das entnommene Gewebe muss in eine geeignete Nährlösung gegeben werden, um die Zellen für die Dauer der Extraktion am Leben zu erhalten. Häufig werden hierfür Nährmittel wie die Tyrode-Lösung oder die Krebs- und Henseleit-Lösung verwendet. Darin sind Elektrolyte wie Natrium, Calcium, Magnesium, Kalium oder Phosphat in großen Mengen enthalten. Die richtige Konzentration dieser Stoffe ist dabei entscheidend, um ein Überleben der Zellen in der Nährlösung zu ermöglichen. Auch der Säuregehalt der Lösung muss z. B. mithilfe eines pH-Tests regelmäßig überprüft werden. Durch Sauerstoffanreicherung kann die Qualität einer Nährlösung in manchen Fällen zusätzlich verbessert werden. Für die Isolierung einzelner Zelltypen kann man der Nährlösung dann spezielle Enzyme zuführen, die in der Lage sind, Collagen zu verdauen. Je nach Zelltyp können hierfür auch andere Enzyme genutzt werden. Damit es beim Verdauungsprozess nicht zur Zerstörung der benötigten Zellen kommt, müssen diese im Laufe des Prozesses in eine neue Nährlösung extrahiert werden, die keine Enzyme enthält. Anschließend lassen sich die Zellen mechanisch voneinander trennen oder dissoziieren. Beispielsweise kann hierfür das Gewebe in kleine Stücke geschnitten und diese anschließend mit einer Pipette verrührt werden.

Wie werden Zellpellets verwendet?

Pellets, die aus einer bestimmten Zellart bestehen, lassen sich verwenden, um herauszufinden, wie sie beispielsweise auf Krankheiten oder Medikamente reagieren. Ein Beispiel dafür stellt die sog. Patch-Clamp-Elektrophysiologie. Dabei wird untersucht, wie geladene Partikel über eine Zellmembran fließen. Eine andere Verwendungsmöglichkeit bieten Techniken wie die Calciumfluoreszenzbildgebung. Hier werden Farbstoffe zugesetzt, die als Reaktion auf Calcium ein bestimmtes Licht ausstrahlen. Dadurch lässt sich messen, wie der Calciumgehalt in einer Zelle reguliert wird. Außerdem kann die Zellisolierung aber auch als Teil einer Behandlung verwendet werden. Beispielsweise werden im Zuge von Typ-1-Diabetes Behandlungen gezielt Pankreasinselzellen isoliert. Diese werden anschließend kultiviert und können so für Transplantationen verwendet werden.