Die Technische Universität Dresden (TUD) schickt Mini-Lebern ins Weltall: Im Rahmen des Forschungsprojekts ILLUMINATE untersucht ein Team um Prof. Nils Cordes erstmals Maus-Leberorganoide – im Labor gezüchtete dreidimensionale Mini-Modelle der Leber – unter realen und simulierten Bedingungen der Schwerelosigkeit. Das Experiment ist Teil des Cellbox-Programms des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) mit 280.204 Euro gefördert (Laufzeit: 1. November 2025 bis 31. Oktober 2028).
Weltraummissionen belasten den menschlichen Körper durch Mikrogravitation und kosmische Strahlung erheblich. Besonders Immun-, Nerven- und Muskelzellen reagieren sensibel auf diese Umweltbedingungen. Mit zunehmender Dauer von Raumflügen und Plänen für neue Raumstationen gewinnt die Frage an Bedeutung, wie sich Gewebe langfristig anpasst – Erkenntnisse, die nicht nur für Astronautinnen und Astronauten relevant sind, sondern auch neue Impulse für das Verständnis von Stressreaktionen, Gewebealterung und Regenerationsprozessen auf der Erde liefern können.
Das Projekt ILLUMINATE nutzt die Cellbox-Missionen 4 und 5, bei denen smartphonegroße autonome Minilabore mehrere Wochen in einem Raumfahrzeug kreisen und biologische Proben der Schwerelosigkeit aussetzen. Acht deutsche Forschungsteams führen in diesem Rahmen biomedizinische Experimente durch. Das Dresdner Teilprojekt konzentriert sich auf Veränderungen in der extrazellulären Matrix, der Genaktivität und der Chromatinstruktur von Leberorganoiden. Ein zentraler methodischer Fortschritt ist der erstmalige Einsatz der ATAC-Sequenzierung im Weltraum: Diese Technik macht sichtbar, welche Genabschnitte unter Mikrogravitation und Strahlung aktiv sind und welche Gene entsprechend exprimiert werden.
Ziel ist es, die Geschwindigkeit und Mechanismen von Gewebeveränderungen im All präzise zu erfassen. Die Daten sollen helfen, kurz- und langfristige Effekte besser zu verstehen und Schutzstrategien für Organe während Langzeitmissionen zu entwickeln. Prof. Nils Cordes, Leiter des Bereichs Strahlenbiologie am OncoRay – Nationales Zentrum für Strahlenforschung in der Onkologie, betonte den transformativen Charakter der Weltraumbiologie: Es sei etwas Besonderes, dass eine selbst entwickelte Idee tatsächlich ins All fliege und grundlegende Erkenntnisse zur Gewebebiologie liefere.
Die Leberorganoide stammen von Prof. Meritxell Huch am Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden. Bioinformatische Analysen übernimmt das DRESDEN-concept Genome Center der TUD. Experimente unter simulierter Schwerelosigkeit entstehen in Kooperation mit Dr. Francesco Pampaloni (Goethe-Universität Frankfurt) und Dr. Christian Liemersdorf (DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin).
Prof. Esther Troost, Dekanin der Medizinischen Fakultät der TUD, unterstrich die Bedeutung des Projekts: Das Cellbox-Programm verbinde Grundlagenforschung und Anwendung exzellent. Die Beteiligung der Dresdner Hochschulmedizin ermögliche neue Einsichten in die Anpassungsfähigkeit des menschlichen Körpers und schaffe Impulse für das Gesundheitswesen auf der Erde.
Das Cellbox-Programm des DLR besteht seit 2011 und hat bereits mehrere Missionen durchgeführt – von der SIMBOX auf der chinesischen Shenzhou-8 bis hin zu Experimenten mit Immun-, Nerven-, Krebs- und Muskelzellen auf der Internationalen Raumstation (ISS). Die aktuellen Missionen Cellbox-4 und Cellbox-5 werden vom Biotech-Unternehmen yuri unterstützt.
Mit ILLUMINATE festigt die TU Dresden ihr Engagement in der Weltraumbiologie – einem Feld, das zunehmend medizinische Innovationen auf der Erde beflügelt und neue biotechnologische Anwendungen ermöglichen könnte.
