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Leckerlis für die Zellen
Produktübersicht: Zellkulturmedien

Mittlerweile dürfte jedem Zellkultivierer klar sein, dass es an der Zeit ist, auf chemisch definierte Medien umzusteigen. Aber vielen fällt es schwer, alte Gewohnheiten über Bord zu werfen.

Während sich die Technik und die Geräte für die Zellkultur in den letzten 50 Jahren rasant entwickelten, tat sich bei den Zellkulturmedien lange Zeit nicht viel. Zwar geht es in den Zellkulturräumen nicht mehr so rustikal zu wie noch in den fünfziger Jahren, als so leckere Sachen wie peptisch verdaute Ochsenherzen und Ochsenfleisch sowie Rinderherzbrühe auf dem Speiseplan standen – nicht auf dem der Labormannschaft, sondern auf dem mancher kultivierter Zellen. Vielen Zellkultivierern fällt es aber auch heute noch schwer auf ihr traditionelles Hausmittel fötales Kälberserum (FCS) zu verzichten und auf chemisch definierte Medien umzusteigen. Meist ergänzen sie das synthetische Basalmedium, das die Zellen mit Aminosäuren, Vitaminen, Salzen und Spurenelementen versorgt, routinemäßig mit mindestens fünf Prozent Kälberserum.

Am Angebot Serum- und Tierprotein-freier Zellkulturmedien kann dieses Festhalten am althergebrachten Kälberserum nicht liegen. Mittlerweile bietet nahezu jeder Hersteller chemisch definierte Fertigmedien oder die entsprechenden Zusätze für Basismedien an, um definierte, serumfreie Nährlösungen herzustellen. An letzteren führt insbesondere in Laboren, die Stammzellen züchten, kein Weg mehr vorbei. Unter Stammzellforschern geht schon länger die Angst um, dass sich über das Kälberserum tierische Krankheitserreger in den Stammzellkulturen breit machen könnten. Viele Stammzellkultivierer versuchen deshalb gänzlich auf Kälberserum zu verzichten und nur definierte Zusätze in den Kulturmedien zu verwenden.

Dass dies möglich ist, zeigen auch die immer zahlreicher erscheinenden Publikationen, in denen die Autoren die Zusätze für die serumfreie Stammzellkultur vorstellen. Im Grunde sind dies meist alte Bekannte, die teils auch im Kälberserum enthalten sind: Humanes Serumalbumin, Vitamine, Cholesterin, Insulin, Transferrin und verschiedene Wachstumsfaktoren. Selbst neue Stammzelllinien lassen sich mit definierten Medien etablieren, wenngleich dies wesentlich zeitaufwändiger und teurer ist als die klassische Kultur mit Kälberserum. Das dürfte auch der Knackpunkt sein, warum viele Labore nicht auf Kälberserum verzichten wollen. Einigen sitzt wohl auch die Angst im Nacken, wenn sie sich vorstellen was passiert, wenn ihre mühsam aufgezogenen Zellkulturen plötzlich auf Kälberserum verzichten sollen. Zwar werfen sich Zellkulturen, denen man ihr „Leckerli“ wegnimmt, nicht brüllend und strampelnd auf den Boden wie kleine Kinder, die keine Süßigkeiten mehr bekommen. Es kann aber durchaus passieren, dass sie nicht mehr wachsen wollen oder im Fall von embryonalen Stammzellen, plötzlich anfangen sich zu differenzieren.


Entziehungskur für Zellen

Damit der Anpassungsschock für die Zellen nicht allzu groß wird, empfehlen die Hersteller serumfreier Medien die Menge des zugesetzten Kälberserums peu a peu zu reduzieren, um die Zellen langsam an die serumfreie Kost zu gewöhnen. Als Basismedien dienen häufig die Klassiker MEM, DMEM, DMEM/F12 oder RPMI-1640, die auf den jeweiligen Zelltyp zugeschnitten supplementiert werden. Serumfrei bedeutet jedoch nicht automatisch, dass diese Medien komplett frei sind von tierischen oder menschlichen Komponenten. Sie können durchaus etwa Humanes Serum Albumin oder Inhaltstoffe tierischen Ursprungs enthalten. Meist unterscheiden die Hersteller zwischen serumfreien-, tierkomponentenfreien-, proteinfreien- und chemisch definierten Medien, wobei letztere gleichzeitig auch serumfrei sind. Aus diesem Spektrum kann sich jeder Zellkultivierer das für seine Zellen passende Medium aussuchen.

Wer partout nicht auf Kälberserum verzichten will oder kann, sollte sich sputen und einen Vorrat an Kälberserum anlegen. Wenn zutrifft, was Deutschlands prominentester Zellkultivierer Toni Lindl auf seiner Webseite schreibt, dann könnte Kälberserum demnächst knapp werden. Erheblich verteuern dürfte es sich in jedem Fall. „[Es] wird erwartet“, so Lindl, „dass der Preis für einen Liter FCS für die Forschung, der bisher bei 80 bis 100 Euro lag, mindestens um das Doppelte steigt.“ Ein Grund mehr, Kälberserum aus den Zellkulturen zu entfernen und durch definierte Medien zu ersetzen.


(Erstveröffentlichung: H. Zähringer, Laborjournal 4/2009, Stand: März 2009, alle Angaben ohne Gewähr)


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Letzte Änderungen: 04.05.2009