BIOTECHNOLOGIE

Bei der Entwicklung künstlicher Gewebe, Knochen und Organe für die Humanmedizin werden immer größere Fortschritte gemacht. Aufgrund der Ergebnisse, die Wissenschaftler in Experimenten zur Entwicklung künstlicher Gewebe erzielten, könnte es in absehbarer Zukunft möglich sein, menschliche Haut, eine Leber oder gar eine Niere im Labor zu züchten und als "menschliches Ersatzteil" einzusetzen.

Die Mikrogravitation stellt ein wichtiges Instrument bei der Entwicklung künstlicher Gewebe und Zellen dar. Aus zahlreichen Versuchen unter Schwerelosigkeitsbedingungen oder aus Simulationsversuchen konnten Daten gewonnen werden, die ganz klare Veränderungen in der Zellfunktion aufgrund der Veränderung der Schwerkraftverhältnisse aufweisen. Bereits kleinste Modifikationen im mechanischen und/oder biochemischen Umfeld von Zellen führen zu Veränderungen im Verhältnis der Zellen untereinander oder aber in der Zellfunktion bei Zellen unterschiedlicher Gewebearten.

Unter Mikrogravitationsbedingungen wird die Untersuchung solcher minimaler Veränderungen durch die größere Stabilität von Flüssigkeiten erleichtert. Dies betrifft vor allem Versuche in sogenannten Bioreaktoren, in denen auch der Vorteil einer verringerten mechanischen Belastung unter Mikrogravitationsbedingungen genutzt wird. Unter diesen Voraussetzungen wird es möglich sein, die Auswirkungen von Umweltfaktoren, die für die Schaffung organotypischer Verhältnisse zur Kultivierung künstlicher Gewebe notwendig sind, besser zu verstehen und zu definieren.

Von der Kultivierung tierischer Zellen und Gewebe im Weltall erwartet man Aufschlüsse über die Auswirkungen eines veränderten Stoffwechsels auf das Zellwachstum und die Zellteilung. Dies wiederum erlaubt wichtige Rückschlüsse sowohl für die Entwicklung verbesserter Bioreaktoren als auch für die Entwicklung der künstlichen Gewebe, Knochen und Organe.

Die Verwendung sogenannter "bionischer" (Kombination aus biologischen und elektronischen Experimenten) Organmodelle wird ein besseres Verständnis der Auswirkung von Schwerelosigkeit auf menschliche Zellen und Organe ermöglichen. Der größte Nutzen aus diesen Versuchen wird indes für die industrielle Anwendung auf der Erde erwartet.