Biotechnologie trifft RaumfahrtKeine Science-Fiction: Biofabriken im All sollen Stammzellen und Gewebe produzieren
Im erdnahen Weltraum wirkt die Schwerkraft der Erde nur noch vergleichsweise gering. US-Forscher wollen das nun für Biotechnologie ausnutzen. Sie wollen Stammzellen und Gewebe im All herstellen.
Der Weltraum könnte künftig zum Standort für die Herstellung menschlicher Stammzellen und anderer biotechnologischer Produkte werden. Denn solche Biofabriken können im All deutlich effizienter arbeiten und ermöglichen auch besondere Forschungsprojekte, wenn es kaum Schwerkraft gibt. Das argumentieren Forscher vom Cedars-Sinai Medical Center in Los Angeles in einer neuen Studie für das Fachblatt "Stem Cell Reports".
3-D-Druck von Biomaterialien und Gewebe im Weltraum möglich
Zum einen sei aus der Raumfahrt bereits bekannt, dass Menschen im All schneller Knochenmasse abbauen und ihr Alterungsprozess beschleunigt wird. Das lasse sich etwa für die Simulation von Krankheitsprozessen nutzen, um Alterung und Krankheiten besser zu verstehen, so die Forscher. "Diese Arbeit könnte nicht nur Astronauten nützen. Sie könnte uns auch dahin leiten, Knochen, Skelette und Muskulatur herzustellen, die bei Krankheiten wie Osteoporose auf der Erde eingesetzt werden können", sagt Arun Sharma, einer der Autoren der Studie und Leiter eines neuen Labors am Cedars-Sinai Medical Center.
Ein zweites Anwendungsfeld sei der 3-D-Druck von organischen Materialien und Gewebe. Unter Schwerkraftbedingungen würden viele Strukturen bei der Herstellung zusammenfallen und sich zu stark verdichten. Das mache es Zellen schwer, zu wachsen. Im Weltall könnten dagegen mit Hilfe von 3-D-Druck völlig neue Formen und Gewebestrukturen hergestellt werden, wie das auf der Erde nicht möglich sei, etwa Herzmuskelgewebe, hoffen die Forscher.
Stammzell-Experimente im Weltraum für 2022 geplant
Ein drittes Feld sei die Herstellung von Stammzellen: Diese sind in der Medizin besonders wichtig, wegen ihrer Fähigkeit zur Selbsterneuerung und zur Verwandlung in andere Zelltypen. Hier könne die Raumfahrt zu neuen Methoden führen, vielleicht sogar zur Massenproduktion. Stammzellen werden unter anderem für die Therapie von bestimmten Krebsarten benötigt. Die Forscher wollen bereits im kommenden Jahr 2022 mit Hilfe der NASA einige Experimente im All starten, um herauszufinden, ob eine solche Massenproduktion im All möglich ist.
"Wir sind zwar noch in der Erkundungsphase in diesem Forschungsfeld, es ist aber nicht mehr im Bereich von Science-Fiction. Innerhalb der kommenden fünf Jahre könnten wir dahin gelangen, im All Gewebe und Zellen herzustellen, wie das auf der Erde nicht möglich ist", sagt Forscher Sharma.
(ens)
Zur Studie
Sharma et.al.: Biomanufacturing in Low Earth Orbit for Regenerative Medicine, Stem Cell Reports
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