Zellen wohnen gerne kalt
3. November 2005
Damit Zellkulturen erforscht werden können, müssen sie jederzeit verfügbar sein. Das heißt, sie müssen konserviert und gelagert werden. Das geschieht, indem man sie einfriert - in flüssigem Stickstoff. "Die Temperatur liegt bei minus 196 Grad Celsius", erklärt Günter Fuhr. Er ist Chef des Fraunhofer Instituts für Biomedizinische Technik. Gleichzeitig ist er aber auch eine Art Bankdirektor. Und zwar bei einer ganz speziellen Bank: In der Kältebank - wissenschaftlich Kryobank genannt, die ein Team seines Instituts entwickelt und gebaut hat, werden Zellkulturen gelagert.
Milliarden in fingerlangem Röhrchen
"Normalerweise lagern abgelegte Zellen in Plastik-Tubes, einige Zentimeter groß, da gehen vielleicht zehn Milliliter rein", sagt Fuhr. "Das sind Milliarden von Zellen. Meistens braucht man aber nur einen Tropfen mit einigen Millionen Zellen, das reicht für viele Fragen der Medizin und Biotechnologie schon aus." Deswegen entwickelt das Fraunhofer-Institut in St. Ingbert Töpfchen, aus denen man jeweils eine Million Zellen herausknipsen kann - wie aus einer Tablettenpackung, die hier allerdings bis zu 30 Jahre bei minus 196 Grad aushalten muss.
Heute erscheint es noch als Zukunftsmusik, aber schon bald könnte Folgendes zur Routine werden: Kurz nach der Geburt wird aus der Nabelschnur und aus der Placenta Blut entnommen, das Stammzellen des Säuglings enthält. Die Zellkulturen gehen an eine Kältebank und werden dort tiefgefroren und eingelagert - im Idealfall ein Leben lang. Wenn der Mensch dann später eine Krankheit bekommt, kann man die Stammzellen auftauen und für die Heilung einsetzen.
Das hat kein anderer auf der Welt
Die Kältebank des Fraunhofer-Instituts für Biomedizinische Technik ist bislang weltweit einmalig. In ihr könnten bereits heute Zell-Proben von allen Einwohnern des Landes verwahrt werden - in bis zu 150 Tanks, jeder zwei Meter breit und ebenso hoch. "Das sind die Dimensionen, die wir in Zukunft in der Pharmaindustrie, in der Biotechnologie und in der Medizin haben werden", prophezeit Fuhr.
Die Handhabung der Kryobank ist indes gar nicht so einfach. Die Proben dürfen nicht vereisen. Man kann sie nur mit Geräten anfassen. Und damit die Datenbank sie erfassen kann, braucht man Speicherchips, die tiefkühltauglich sind - sie geben zum Beispiel Alarm, wenn eine Zellprobe falsch abgelegt wird.
Nie mit Wasser löschen!
Bereits jetzt werden einige der Tanks kommerziell genutzt. In ihnen lagern wertvolle Proben für die Pharmaindustrie. Da der Wert eines solchen Pharma-Tanks bei mehreren Millionen Euro liegen kann, herrschen schärfste Sicherheitsbestimmungen - auch ungewöhnliche. "Die Feuerwehr darf hier zum Beispiel nicht mit Wasser löschen. Das würde die Deckel abheben, in den Tank eindringen und ihn ruinieren", berichtet Fuhr. "Solch ein Tank ist ein ganz spezielles Gefäß, das ist vakuumisoliert. Der kann 10, 20 Stunden mitten im Feuer stehen."
Bisher wurde Kryotechnologie des Ingberter Instituts im Wert von 250.000 Euro verkauft - vor allem in Deutschland, in den USA und Spanien. Aus weiteren Ländern gibt es Anfragen, darunter auch Korea und Japan. Den Einnahmen stehen Investitionen von drei Millionen Euro gegenüber.
Wenig Geld, viel Wissen
Dass er und seine Wissenschaftler auf dem richtigen Weg sind, steht für den Institutsdirektor Fuhr außer Frage. Schließlich werden beispielsweise in den USA ganz andere Summen in Kryobanken investiert. "Unter der Regierung von Schwarzenegger sind mit einem Mal 150 Millionen US-Dollar zur Verfügung gestellt worden für das Cell-Banking, das heißt den Aufbau solcher Banken", berichtet Fuhr. "Wir haben deutlich kleinere Summen zur Verfügung, aber wir haben Know-how."