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Donnerstag, 30.03.2017
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Computermodell lässt Haut „wachsen“

Weltweit erstes Programm simuliert Gewebeentstehung

Das weltweit erste Computermodell der menschlichen Haut haben Wissenschaftler des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf (UKE) entwickelt. Wie die Forscher in der Fachzeitschrift "Bioinformatics" berichten, soll das Computermodell zu einem besseren Verständnis der Hautentstehung beitragen. Sie hoffen aber auch auf neue Therapiemöglichkeiten bei Hautkrebs.
Schutzhülle Haut

Schutzhülle Haut

Für experimentelle Untersuchungen von Organfunktionen und Stoffwechsel des Menschen stehen bisher in der Regel nur Modelle zur Verfügung, die die komplexen tatsächlichen Vorgänge im Körper sehr stark vereinfachen (Zellkulturen) oder vom menschlichen Organismus mehr oder weniger weit entfernt sind (Tiermodelle). Zudem gelingt es häufig nicht, Detailerkenntnisse zu einem entwicklungsfähigen Ganzen zusammenzufügen. Die so genannte Systembiologie, die Computer- und Labortechnologie vereint, bietet erstmals die Möglichkeit, die Auswirkungen komplexer molekularer Netzwerke auf ein gesamtes Gewebe zu simulieren.

Die beiden Wissenschaftler Professor Dr. Karsten Neuber und Dr. Niels Grabe, vom UKE "fütterten" den Computer mit bereits bekannten Daten zur Entstehung und Erneuerung der menschlichen Epidermis, des mehrschichtigen äußeren Teils der Haut. Für jede einzelne daran beteiligte Zellart wurde dabei von Grabe ein eigenes kleines Programm geschrieben, das die grundlegenden Fertigkeiten der Zelle berücksichtigt und selbstständig abläuft.

Das auf diese Weise entstandene zweidimensionale Modell simuliert, wie sich einzelne Stammzellen unter dem Einfluss im Computer nachempfundener molekularer Mechanismen kontrolliert teilen und so langsam die einzelnen Schichten der Haut entstehen. Erste Ergebnisse des Computermodells sind mittlerweile durch experimentelle Untersuchungen bestätigt worden.


Die Forscher erhoffen sich von dem Computermodell insbesondere neue Perspektiven zur Therapie der stark zunehmenden Hautkrebserkrankungen. Bei dem Modell handelt es sich jedoch, so Neuber, "erst um einen Prototypen, der nur dann erfolgreich sein kann, wenn er als interdisziplinäre Kooperation mit Forschergruppen aus den verschiedenen relevanten Gebieten erweitert wird."
(idw - Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, 23.11.2005 - DLO)
 
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