Mit Regenbogenfarben markieren

Um das Entstehen von Krebs oder die Wirkung von Zelltherapien zu verstehen, müssen Forscher die Vermehrung und Beweglichkeit von Zellen analysieren. Das Markieren von Zellen mit farbig fluoreszierenden Proteinen hat der biomedizinischen und zellbiologischen Wissenschaft neue Möglichkeiten eröffnet. Im Jahr 2008 wurde für die Entwicklung dieses Prinzips der Nobelpreis für Chemie verliehen. Doch bisher standen nur wenige Farben für diese Methode zur Verfügung.

Die Hamburger Forscher haben nun eine Technik entwickelt, mit der Zellen nicht nur zum Leuchten in den Grundfarben rot, grün oder blau (RGB) angeregt werden können. Durch Mischen dieser Grundfarben in unterschiedlichen Intensitäten können sie das gesamte Farbspektrum des Regenbogens erzeugen, und Zellen mit den verschiedensten Farben markieren. Die neue Methode des RGB-Marking erlaubt es nun, genaue Aussagen über das biologische Verhalten vieler Zellen zu treffen.

Die RGB-Farbmischung liegt auch den farbigen Bildern in Computer- oder TV-Monitoren zugrunde. Um Zellen fluoreszieren zu lassen, werden Gene eingeschleust, die dann das jeweilige farbige Protein in der Zelle herstellen. Das Leuchten lässt sich dann mit einem Fluoreszenzmikroskop anregen. Die UKE-Forscher haben nun Zellen zur Produktion aller drei Farbstoffe veranlasst, indem sie Gene für alle drei Grundfarben einschleusten. Je nach Intensität der Einzelfarben kann dabei jede Farbe des Spektrums entstehen. So lassen sich viele Zelltypen voneinander unterscheiden und ihre Eigenschaften beobachten.

Bei der Tumorforschung gilt besonderes Interesse der Frage, warum Reparaturvorgänge im Lebergewebe, zum Beispiel bei einer Virusinfektion, in bösartiges Zellwachstum übergehen können. Mit dem RGB-Marking steht eine neue Methode zur Verfügung, mit der sich solche Veränderungsprozesse besonders gut beobachten lassen. Aber auch in vielen anderen wissenschaftlichen Bereichen kann die neue Methode eingesetzt werden. Das Prinzip funktioniert bei bösartigen ebenso wie bei gutartigen Zellen, zum Beispiel im Bereich der regenerativen Medizin.

Das RGB-Marking kann dazu beitragen, grundlegende biologische Prozesse besser zu verstehen und dann neue Therapieansätze zu entwickeln.

Literatur: Weber, K. et al.: Nature Med. 2011, Online-Vorabpublikation, DOI:10.1038/nm.2338.