/Die Haut als Sensor: Mäuse-Hautzellen zeigen Glukose-Spiegel

Die Haut als Sensor: Mäuse-Hautzellen zeigen Glukose-Spiegel

Nach eigenen Angaben zum ersten Mal haben Forscher in den USA lebende Hautzellen zu einer Art Sensor umprogrammiert. Die Zellen ließen sich anschließend wieder auf Mäuse transplantieren und zeigten deren Glukose-Spiegel an.

Forscher um Xiaoyang Wu an der University of Chicago haben Hautzellen von Mäusen genetisch so verändert, dass sie mit optischen Signalen auf Glukose reagieren, und sie wieder auf die Tiere transplantiert. Dadurch ließ sich mit einem Mikroskop genau feststellen, wie hoch der Glukose-Spiegel in ihrem Blut ist. Das Konzept könnte eine nicht-invasive Hilfe für Diabetiker sein. Laut Wu wäre sogar denkbar, die genetisch veränderten Zellen auch gleich die benötigten Medikamente produzieren zu lassen. Das berichtet Technology Review online in “Die Haut als Sensor“.

Für ihre biologische Erfindung entnahmen Wu und sein Team den Mäusen zunächst Stammzellen, die für die Herstellung neuer Haut zuständig sind. Als Nächstes fügten sie in diese Zellen mit Hilfe der Gen-Editiermethode CRISPR ein Gen von E. Coli-Bakterien ein, dessen Produkt ein Protein ist, das an Zucker-Molekülen haften bleibt. Hinzu kam DNA, die zwei fluoreszierende Moleküle produziert. Wenn das E. Coli-Protein an Zucker haftet und seine Form verändert, werden die fluoreszierenden Moleküle näher zusammen gebracht oder weiter voneinander entfernt. Dadurch entsteht ein Signal, das Wus Team unter dem Mikroskop beobachten konnte.

Als Nächstes testete das Team, ob sich die Zellen zur Glukose-Messung auch wieder in den Körper von Mäusen integrieren lassen. Dazu wurden die manipulierten Hautstücke auf den Rücken der Tiere transplantiert. Wenn hungrige Mäuse dann plötzlich eine große Dosis Zucker bekamen, reagierten die Zellen innerhalb von 30 Sekunden darauf, sagt Wu. Allerdings wird die Technologie noch einige Anpassungen brauchen, bevor ein Mensch einen mittels CRISPR angelegten Sensor im Arm trägt. Denn unter anderem macht das Auslesen der Haut-Signale noch Probleme. Wu musste sie mit einem Laser beleuchten und durch ein Highend-Labormikroskop beobachten.

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(sma)