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3D-animierte Darstellung menschlicher Zellen in Türkis.

Mit der Methode NTVE können Forschende erstmals aktive Gene in lebenden Zellen wiederholt analysieren, ohne diese zu zerstören. © Rasi Bhadramani / iStock / Getty Images Plus

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Stammzellforschung: Langzeitmessung genetischer Vorgänge in lebenden Zellen

Um die genetischen Vorgänge in Zellen untersuchen zu können, mussten diese dafür bislang zerstört werden. Das verhinderte die Beobachtung von Prozessen über längere Zeit hinweg. Ein Team der Technischen Universität München (TUM) und von Helmholtz Munich hat nun eine neue Methode entwickelt, um immer wieder aktuelle Geninformationen aus lebenden Zellen zu gewinnen. Dadurch lassen sich künftig zum Beispiel Stammzellen für Therapien oder die Wirkung von Medikamenten in Zellen besser kontrollieren.

Normalerweise müssen Zellen für eine sogenannte Transkriptom-Analyse, die zeigt, welche Gene gerade aktiv abgelesen werden, aufgelöst werden, was eine wiederholte Messung an denselben Zellen unmöglich macht.

Die Forschenden um Gil Westmeyer, Professor für Neurobiological Engineering an der TUM, nutzen für ihren neuen, NTVE (Non-destructive Transcriptomics via Vesicular Export) genannten, Untersuchungsprozess virusähnliche Partikel. Diese schleusen Boten-RNA – also die aktiven Genprodukte – in winzigen Bläschen aus der lebenden Zelle hinaus.

Probenahmen über mehrere Tage

Die RNA wird dann außerhalb der Zelle aus den Transportbläschen extrahiert und analysiert. Die Forschenden können so feststellen, welche Gene gerade aktiv sind. Die Ergebnisse der mit dem neuen Prozess gewonnenen Informationen stimmen hervorragend mit Vergleichsmessungen nach der herkömmlichen Standardmethode überein – ohne den gravierenden Nachteil der dauerhaften Zerstörung der untersuchten Zelle.

Die neue Methode erlaubt dadurch Probenahmen über mehrere Tage hinweg, etwa um die Entwicklung von Stammzellen zu Herzmuskelzellen oder Keimblättern engmaschig zu überwachen. Sie funktioniert auch bei Neuronen und Mischungen verschiedener Zelltypen, sodass sich die Kommunikation zwischen den Zellen analysieren lässt.

Hoffnung für bessere Behandlungsmethoden

Prof. Gil Westmeyer betont: „Diese Methode stellt der biomedizinischen Forschung ein mächtiges neues Instrument zur Verfügung. Wir werden tagesgenaue Einblicke in die Reifung und Funktionalität von Stammzellen erhalten. Das könnte zukünftige Zelltherapien zielgenauer und effektiver machen.“

Erstautor Niklas Armbrust und Co-Corresponding-Autor Dr. Jeffery Truong ergänzen: „Unsere neue Methode ermöglicht es auch, Zellen genetisch auf die Implantation in Gewebe vorzubereiten. Zudem lässt sich NTVE potenziell für die Langzeitanalyse von Organoiden sowie für die weitere Erforschung von Tumoren und ihrer Kommunikation nutzen.“

Quelle: Technische Universität München


Originalpublikation: Niklas Armbrust et al.; Non-destructive transcriptomics via vesicular export; Nature Communications, April 2026, DOI: 10.1038/s41467-026-72072-w


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