Seit April 2021 hat Prof. Dr. Kerstin Bartscherer die Professur für Tierphysiologie an der Uni Osnabrück inne und erhielt 2025 im Rahmen des „Momentum“-Programms der VolkswagenStiftung eine Förderung zum Aufbau eines neuen Forschungszweigs zur Regeneration von Haut.
Prof. Bartscherer, in einem Satz: Woran forschen Sie?
Wir versuchen zu verstehen, warum manche Tiere Gewebe nach Verletzungen narbenfrei regenerieren können und andere Tiere – auch Menschen – nicht oder nur eingeschränkt. Stachelmäuse zum Beispiel können einen Teil ihrer Rückenhaut bei leichter mechanischer Belastung abwerfen und wieder nachwachsen lassen. Wir vergleichen unterschiedliche Tiere miteinander und wie ihre Zellen auf eine Verwundung reagieren. Hoffentlich können wir irgendwann Regenerationsmechanismen auf den Menschen übertragen. Das war jetzt mehr als ein Satz (lacht).
Was versteht man unter Regeneration?
Regeneration ist die Wiederherstellung von geschädigtem Gewebe. Dabei werden die zelluläre Struktur und die Funktion komplexer Gewebe, zum Beispiel Haut, neu aufgebaut. Bei den meisten Säugetieren heilt Gewebe allerdings mit Narbenbildung. Narben bestehen aus einem steifen Kollagennetzwerk, das wiederum die Funktion des Gewebes einschränkt und Regeneration verhindert.
Ihre Forschung fokussiert sich derzeit auf Regeneration von Haut bei Stachelmäusen. Was ist das Geheimnis dieser Mäuse?
Wir wissen, dass die Stachelmaus besondere Zelltypen besitzt, die voraussichtlich durch die Aktivierung bestimmter Gene narbenfreie Regeneration ermöglichen. Wir arbeiten derzeit daran, diese Zelltypen genauer zu charakterisieren und aus menschlichen Stammzellen nachzubauen.
Nun sind Stachelmäuse und Menschen zwar Säugetiere, aber sie sind immer noch genetisch weit voneinander entfernt. Wie lassen sich Ihre Ergebnisse in Zukunft auf den Menschen übertragen?
Wir hoffen, dass wir durch die Forschung mit Stachelmäusen regenerative Mechanismen aufdecken können, die sich in Zelltherapien umsetzen lassen. Zur Übertragung unserer Erkenntnisse nutzen wir bereits eine neue Technologie, mit der wir menschliche Haut aus Stammzellen züchten können - sogenannte Hautorganoide. Wir können dann das Verhalten der regenerativen Zellen im menschlichen Gewebe untersuchen.
Wie funktioniert das genau?
Grundsätzlich machen wir uns die Eigenschaft von Stammzellen zunutze, die sich in jegliche Zellart des Körpers entwickeln können. Je nachdem, welche Wachstumsfaktoren wir zu den Stammzellen geben, werden aus ihnen Muskelzellen, Darmzellen, oder eben auch Hautzellen. Die Zellen organisieren sich selbst in die entsprechenden Gewebe. Zum Beispiel enthalten Hautorganoide neben epidermalen und dermalen Zelltypen – also Zellen der oberen und unteren Hautschichten – auch Nervenzellen, Haarfollikel und Drüsen. Die Hautorganoide nutzen wir nicht nur für unsere Regenerationsforschung, sondern auch um die Entstehung von schwarzem Hautkrebs (Melanom) zu erforschen. Das funktioniert so, dass wir vom Patienten abgeleitete Stammzellen nutzen, um patientenspezifische Hautorganoide zu produzieren. Die Stammzellen enthalten dieselben Genmutationen, die für den Krebs im Patienten verantwortlich sind. In den Hautorganoiden wollen wir dann die Krebsentstehung untersuchen und Wege finden, wie man das Melanom bekämpfen kann.
Nehmen wir an, Ihre Regenerationsforschung lässt sich bald auf den Menschen übertragen. Wo könnten solche Zelltherapien eingesetzt werden?
Zum Beispiel bei Brandopfern, wie es sie jetzt gerade wieder in der Silvesternacht in Crans-Montana gegeben hat. Unsere Haut besteht aus mehreren Schichten, die uns vor Eindringlingen schützen und unsere Körpertemperatur regulieren. Bei starken Verbrennungen werden auch die tieferen Hautschichten beschädigt. Die Folge ist eine massive Vernarbung des gesamten Gewebes. Bei kleinflächigen Verbrennungen kann die Eigenhaut zur Transplantation genutzt werden, bei großflächigen Verbrennungen sind die Möglichkeiten begrenzt. Unser Ziel ist es, zu Therapien beizutragen, mit denen die beschädigte Haut sich selbst narbenfrei regenerieren kann.
Was sind die Herausforderungen bei ihrer Forschung?
Genehmigungsprozesse, ob das nun universitäre Umbauvorhaben oder behördliche Tierversuchsanträge sind, dauern sehr, sehr lange, was uns stark in unserer Forschung mit Stachelmäusen einschränkt. So wünschenswert die tierversuchsfreie Forschung auch ist, menschliche Modelle, wie die Hautorganoide, sind noch unausgereift. Es fehlen z.B. Blutgefäße und die Interaktion mit dem Immunsystem. Vorschriften besagen, dass Anwendungen am Menschen erst an Tieren getestet werden müssen. Je schneller wir Forschenden unserer Forschung nachgehen dürfen, umso schneller wird es auch soweit sein, dass Wissenschaft auf Tierversuche verzichten kann.
Zur Person: Prof. Dr. Kerstin Bartscherer kam im April 2021 nach Stationen am Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin in Münster und dem Hubrecht Institut in Utrecht als Professorin für Tierphysiologie nach Osnabrück. Ihre Forschung fokussiert sich vor allem auf die narbenfreie Regeneration von Hautgewebe. Ein Teil ihrer Forschung ist in den Sonderforschungsbereich 1557 „Functional plasticity encoded by cellular membrane networks“ eingebettet.
Zur Reihe: In der Interviewreihe „UOS fragt nach“ berichten Expertinnen und Experten der Uni Osnabrück im Gespräch mit der Pressestelle über ihre Forschung und beziehen Stellung zu aktuellen und alltäglichen Themen. Von Politik bis Pädagogik, von Kunst bis KI – UOS fragt nach.
Weitere Informationen für die Medien:
Prof. Dr. Kerstin Bartscherer
Abteilung Tierphysiologie, Universität Osnabrück
