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Entwicklung und Charakterisierung von menschlichen Krebszelllinien in tierkomponentenfreien Medien am Leibniz-Institut DSMZ
Menschliche Krebszelllinien sind seit Jahrzehnten unverzichtbare Modelle für die Krebsforschung und ersetzen bereits eine Vielzahl an Tierversuchen. Dabei wird leicht übersehen, dass für die Kultivierung der Krebszellen im Labor bis heute in der Regel fötales Kälberserum (FKS) zum Einsatz kommt, das zwar das Wachstum der meisten Zelltypen fördern kann, jedoch ethisch problematisch ist, da seine Herstellung mit Tierleid verbunden ist. Zusätzlich ist die Verwendung von FKS mit einer Reihe von wissenschaftlichen Nachteilen (beispielsweise der Problematik der Reproduzierbarkeit) verbunden, weshalb die Zukunft der Zellkultur in FKS-freien Medien liegt.
Vier häufig genutzte menschliche Krebszelllinien angepasst
Um den Wechsel zu einer FKS-freien Zellkultur voran zu treiben, hat die Arbeitsgruppe von Dr. Sonja Eberth, die am Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH die Arbeitsgruppe Tumorbiologie der Abteilung Menschliche und Tierische Zellkulturen leitet, vier häufig genutzte menschliche Krebszelllinien (HELA, HL-60, K-562, JIMT-1) an verschiedene tierkomponentenfreie Medien angepasst. Als Ersatz für das problematische Kälberserum kamen humanes Plättchenlysat, aber auch verschiedene vollständig chemisch definierte Medien zum Einsatz. Mittels umfassender makroskopischer und molekularer Charakterisierung konnte gezeigt werden, dass die für die Krebserkrankungen charakteristischen Merkmale in den FKS-freien Zellkulturen erhalten geblieben sind. In geeigneten Alternativmedien sind die Zelllinien folglich ebenso gut für die Forschung einsetzbar wie die FKS-haltigen Kulturen. Diese Ergebnisse wurden kürzlich in der Fachzeitschrift Alternatives to Animal Experimentation publiziert.
FKS-freie Zelllinien im DSMZ-Portfolio
Um als erste Zelllinienbank nachhaltig den Wechsel zu einer FKS-freien und gleichzeitig reproduzierbareren Zellkultur zu fördern, werden die erfolgreich adaptierten und charakterisierten Krebszelllinien jetzt auch über den Katalog der DSMZ der weltweiten wissenschaftlichen Gemeinschaft zur Verfügung gestellt. Die erste Zelllinie aus dieser Reihe ist die Leukämiezelllinie HL-60, die an ein vollständig chemisch definiertes Medium adaptiert wurde https://www.dsmz.de/collection/catalogue/details/culture/ACC-11010). „Somit müssen von einzelnen Arbeitsgruppen nicht mehr Zeit und Geld in die Hand genommen werden, um eine Krebszelllinie auf ein FKS-freies Medium umzustellen und zu charakterisieren. Da die von uns adaptierten Zellen und ihre molekularen Daten verfügbar sind, kann datenbasiert entschieden werden, ob sich auch die FKS-freie Kultur für das jeweilige Forschungsprojekt eignet“, so Dr. Sonja Eberth.
Hintergrund: Herstellung von fötalem Kälberserum
Die Produktion von FKS ist mit Tierleid verbunden, da das Blut den Föten ohne Betäubung durch Herzpunktion entnommen wird, wenn trächtige Rinder zum Schlachthof kommen. Zudem ist FKS eine Mischung von undefinierter und schwankender Zusammensetzung, weshalb die FKS-Produktion großen Qualitätsschwankungen unterliegt, die maßgeblich die Reproduzierbarkeit von Experimenten mit Zellkulturen beeinträchtigen können. Da die Alternativmedien nicht universell einsetzbar sind, muss deren Eignung für jede einzelne Zelllinie getestet werden, was eine große praktische Hürde für den Wechsel zu FKS-freier Zellkultur darstellt.
DSMZ-Pressekontakt
PhDr. Sven-David Müller, Pressesprecher des Leibniz-Instituts DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, Tel.: 0531/2616-300, E-Mail: press@dsmz.de
Über das Leibniz-Institut DSMZ
Das Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH ist die weltweit vielfältigste Sammlung für biologische Ressourcen (Bakterien, Archaeen, Protisten, Hefen, Pilze, Bakteriophagen, Pflanzenviren, genomische bakterielle DNA sowie menschliche und tierische Zellkulturen). An der DSMZ werden Mikroorganismen sowie Zellkulturen gesammelt, erforscht und archiviert. Als Einrichtung der Leibniz-Gemeinschaft ist die DSMZ mit ihren umfangreichen wissenschaftlichen Services und biologischen Ressourcen seit 1969 globaler Partner für Forschung, Wissenschaft und Industrie. Die DSMZ ist als gemeinnützig anerkannt, die erste registrierte Sammlung Europas (Verordnung (EU) Nr. 511/2014) und nach Qualitätsstandard ISO 9001:2015 zertifiziert. Als Patenthinterlegungsstelle bietet sie die bundesweit einzige Möglichkeit, biologisches Material nach den Anforderungen des Budapester Vertrags zu hinterlegen. Neben dem wissenschaftlichen Service bildet die Forschung das zweite Standbein der DSMZ. Das Institut mit Sitz auf dem Science Campus Braunschweig-Süd beherbergt mehr als 94.400 Bioressourcen und hat rund 210 Beschäftigte. www.dsmz.de
Über die Leibniz-Gemeinschaft
Die Leibniz-Gemeinschaft verbindet 96 eigenständige Forschungseinrichtungen. Ihre Ausrichtung reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, Raum- und Sozialwissenschaften bis zu den Geisteswissenschaften. Leibniz-Institute widmen sich gesellschaftlich, ökonomisch und ökologisch relevanten Fragen. Sie betreiben erkenntnis- und anwendungsorientierte Forschung, vernetzen sich in übergreifenden Leibniz-Forschungsverbünden, sind oder unterhalten wissenschaftliche Infrastrukturen und bieten forschungsbasierte Dienstleistungen an. Die Leibniz-Gemeinschaft berät und informiert Politik, Wissenschaft, Wirtschaft und Öffentlichkeit. Sie setzt Schwerpunkte im Wissenstransfer, insbesondere mit den Leibniz-Forschungsmuseen. Ein besonderer Fokus liegt zudem auf technologisch relevanter Forschung und aktivem Technologietransfer: Leibniz-Institute bringen innovative Entwicklungen gezielt in die Anwendung und fördern durch Kooperationen mit Wirtschaft und Industrie die Umsetzung neuer Technologien in die Gesellschaft. Leibniz-Einrichtungen pflegen enge Kooperationen mit den Hochschulen – unter anderem in Form der Leibniz-WissenschaftsCampi, mit der Industrie und anderen Partnern im In- und Ausland. Sie unterliegen einem transparenten und unabhängigen Begutachtungsverfahren. Aufgrund ihrer gesamtstaatlichen Bedeutung fördern Bund und Länder die Institute der Leibniz-Gemeinschaft gemeinsam. Die Leibniz-Institute beschäftigen rund 21.400 Personen, darunter 12.200 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Das Finanzvolumen liegt bei gut 2,3 Milliarden Euro. www.leibniz-gemeinschaft.de
Koelz, A. L., Pommerenke, C., Woitschewski, P., Merkhoffer, Y., Dirks, W. G., & Eberth, S. (2026). Multiparametric evaluation of different FBS-free replacement media for widely used human cancer cell lines. ALTEX - Alternatives to Animal Experimentation. https://doi.org/10.14573/altex.2512111
Die Zelllinie HL-60 ist ein häufig verwendetes Model für akute myeloische Leukämie und kann in chemi ...
Quelle: DSMZ
Copyright: DSMZ
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten
Biologie, Ernährung / Gesundheit / Pflege, Medizin
überregional
Forschungsergebnisse, Forschungsprojekte
Deutsch
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