Wie Krebszellen die Forschung revolutionieren – am Max-Planck-Institut für Biochemie

Die Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Biochemie (MPIB) erforschen die Struktur und Funktion von Proteinen. Mit 450 Experten aus 45 Ländern und 2 Nobelpreisträgern gehört das MPIB zu den weltweit führenden Instituten. Neben der Forschung haben es sich die Wissenschaftler zur Aufgabe gemacht, jungen Menschen ihre Arbeit verständlich zu machen und näher zu bringen.

Ende Oktober ist es uns nun gelungen, einen der heiß ersehnten Praktikumsplätze im eigens dafür eingerichteten MaxLab zu ergattern. 20 Schüler aus dem Biologiekurs 1b2 durften zusammen mit ihrer Lehrerin Nina Ostermeier unter der Betreuung von 3 Laborassistenten und Frau Dr. Ina Peters einen Tag lang lebende Zellen untersuchen. Das Besondere daran: dieser spezielle Zelltyp wird weltweit zu Forschungszwecken verwendet und vor jeder Benutzung über mehrere Tage hinweg kultiviert und vorbereitet. Die Zellen stammen von einer Patientin, die längst verstorben ist, zu ihrem Andenken aber nach ihr benannt wurden: HeLa-Zellen. Henrietta Lacks erkrankte 1951 an Gebärmutterhalskrebs, dem sie nur kurze Zeit später erlag. Eine aus Henrietta Lacks Tumor entnommene Gewebeprobe wurde an den Krebsforscher George Otto Gey übergeben, der bereits seit fast 30 Jahren daran arbeitete, eine potentiell unsterbliche menschliche Zelllinie zu etablieren. An dieser wollte er Erkenntnisse zum Wachstumsverhalten von entarteten Zellen gewinnen.

Unter den isolierten Zellen von Henrietta Lacks war eine, deren Wachstums- und Teilungsverhalten sich von dem der anderen Zellen unterschied. Sie teilte sich mit besonders hoher Geschwindigkeit und starb selbst nach einer großen Anzahl durchgemachter Zellteilungen nicht ab. Eine potentiell unsterbliche menschliche Zelllinie war gefunden und revolutionierte die Zellforschung weltweit. Ab diesem Zeitpunkt konnten lebende Zellen unter verschiedensten Einflüssen untersucht und beobachtet werden. HeLa-Zellen werden heute z.B. zur Erforschung von Krebs und AIDS benutzt, aber auch, um die menschliche Empfindlichkeit gegen Pflaster, Klebstoff, Kosmetik und viele andere Produkte zu testen.

Die Schüler durften im MaxLab unter professioneller Anleitung selbst HeLa-Zellen anfärben und anschließend die einzelnen Stadien der Zellteilung (Mitose) unter einem Fluoreszenzmikroskop betrachten. Wirklich beeindruckend war dabei, die bisher doch sehr abstrakten Begriffe aus dem Schulunterricht „Spindelapparat“, „Chromosomenpaar“ und „Mikrotubuli“ tatsächlich mit eigenen Augen zu sehen. Dass der Vorgang der Mitose wie unter dem Mikroskop beobachtet in fast jeder menschlichen Zelle permanent, unter extremer Präzision abläuft – fast unvorstellbar!

Die extrem aufwändige Kultivierung der lebenden Zellen wurde der Schülergruppe an einer sterilen Arbeitsbank vorgeführt. Während die Schüler über die Arbeitsmethoden staunten, faszinierte die Lehrerin vor allem die enorm hohe Qualität der Ausstattung des Labors, aber auch welche Mittel der Forschung im Gegensatz zur Schule zur Verfügung stehen: allein der Verbrauch an Präzisionspipetten für dieses eine Schülerpraktikum überstieg den Jahresverbrauch einer Schule um ein Vielfaches!

Zuletzt wurde die Bedeutung der Zusammensetzung des Nährmediums für HeLa-Zellen eindrucksvoll an verschiedenen praktischen Versuchen zur Osmose demonstriert.

Unser Fazit der Exkursion: das praktische Arbeiten in einem sehr gut ausgestatteten wissenschaftlichen Labor machte die relativ weite Anreise mehr als wett und auch der gut gemeinte Rat eines Assistenten, der zu einem wahren Rückweg-Abenteuer ausartetet, konnte der guten Laune keinen Abbruch tun.

Nina Ostermeier