Pipettiert, experimentiert und fleißig gearbeitet hat der Biologie-Leistungskurs der J2 unter der Leitung von Frau Gräwe am 9. Januar 2023 in der Experimenta in Heilbronn.

2023 01 Laborkurs Krebsdiagnostik 4Es war ein ereignisreicher Tag, der den SchülerInnen, die Thematik Krebsforschung und die damit verbundene Diagnostik der Krankheit einmal genauer vor Augen führen sollte und dies nicht nur durch Zahlen und Statistiken aus einem Schulbuch, sondern vollkommen praktisch, im Labor.

Um 7 Uhr ging es auch schon mit dem Zug los und spätestens bei Ankunft an dem modernen Gebäude der Experimenta war jegliche Müdigkeit verflogen. Frau Arteman und Herr Burkhardt, beides dort praktizierende Biologen, begleiteten die SchülerInnen durch den Tag und die Themen. „Rund 1,6 Millionen Menschen in Deutschland leben mit einer Krebserkrankung, die in den letzten 5 Jahren diagnostiziert wurde.“, so Frau Arteman und es würden mit der Zeit immer mehr werden. Es sei nicht nur die zweithäufigste Todesursache, fast schon jeder zweite Deutsche sei betroffen. Es werde eben die Krankheit, die die Zukunft bestimmen werde und da eignet es sich doch genauer zu erfahren, wie wir sie erkennen können und wo, zumindest in manchen Fällen, ihre Ursachen liegen.

Handschuhe und Laborkittel an, konnte es nun also losgehen mit dem Pipettieren mit hochmodernen, kompliziert aussehenden Pipetten. Alles im Labor brachte den SchülerInnen, die Wichtigkeit dessen, was sie als Theorie für ihre Klausuren lernen und begreifen müssen, aber nie wirklich plastisch wahrnehmen können, mehr als nur etwas näher.

So erfährt der Kurs, dass das Tumorsuppressor-Protein p53 in etwa 50% der diagnostizierten Tumorpatienten funktionsunfähig ist, da das Gen, welches für eben jenes Protein codiert, mutiert ist. Somit schlussfolgert sich aus diesen Informationen, dass Patienten, die Antikörper gegen p53 aufweisen, höchstwahrscheinlich an Krebs erkrankt sind. p53-Antikörper werden somit zu Tumormarkern.

Mit diesen Infos ließ Frau Arteman die SchülerInnen auch endlich praktisch arbeiten, denn Ziel war die Herstellung eines ELISA-Testes, einem immunologischen Nachweisverfahren, das Patientenseren auf eben diese p53-Antikörper testen soll und somit Aufschluss über eine mögliche Erkrankung liefern soll. Auch wenn nicht mit echter Patienten-DNA gearbeitet wurde, fühlte es sich doch für die SchülerInnen so an, als würden sie wirklich an einem kleinen “Kriminalfall“ forschen und oberste Konzentration war angesagt, bei der vor dem ELISA-Test stattfindenden Polymerasekettenreaktion, die uns allen unter dem Kürzel PCR doch schmerzlich bekannt zu sein scheint.

Denn bevor geforscht werden kann, ist wohl klar, dass man mit einer kleinen DNA-Menge nicht viel anzufangen weiß und so ist das Ziel der PCR in 3 Schritten DNA in kurzer Zeit zu vermehren. Aufgrund der Temperaturunterschiede jedoch, die benötigt werden, um DNA zu spalten und Milliarden Male wieder zusammenzusetzen, wurde ein Thermocycler eingesetzt, der fleißig seine Arbeit tat, während die SchülerInnen sich schon um die nächsten Schritte kümmern konnten.

„Mit viel Hang zur Individualität.“, kommentierte Frau Arteman die Arbeit des Kurses augenzwinkernd und beobachtete durchgehend, wie hochkonzentriert Mikrotiter-Streifen immer wieder ausgewaschen und mit Antikörpern befüllt wurden.

Auch wenn die Verfahren, denen der Kurs sich an diesem Tag widmete, äußerst wichtig sind, nicht nur im Bereich der Krebsdiagnostik, waren sie doch auch unglaublich gedulds- und zeitintensiv, was in einem echten Labor mit der Forschung an möglicherweise erkrankter Patienten-DNA natürlich viel schneller maschinell ablaufen würde. Doch so war es auch eben jene Handarbeit und Ausmessung des letzten Mikro-Milliliters, die die Wichtigkeit dessen, was Forscher ihren Alltag nennen, für die 12.- Klässler greifbar machte.

Um wirklich fundierte Ergebnisse zu erlangen, mussten die SchülerInnen sich noch um einen letzten Schritt kümmern, die sogenannte Gelelektrophorese, ein Verfahren, das zur Trennung und Identifizierung von DNA-Bruchstücken führt. Auf einem von den SchülerInnen selbst hergestellten Agarose-Gel durchliefen die DNA-Moleküle ein elektrisches Feld und versammelten sich je nach Ladung oder Masse in ähnlichen Banden. So konnten die SchülerInnen nach stundenlanger Arbeit die PCR-DNA-Ergebnisse auswerten und hatten einen Überblick darüber, inwiefern p53-Antikörper in den zu erforschenden Patientenseren vorlagen und ob somit auch eine Krebserkrankung wahrscheinlich war.

Es war ein Tag des Erlebens der Biologie, wie er in der Schule nur selten möglich ist: ein Tag, der praktisches Arbeiten in den Vordergrund stellte und Begriffe wie Gelelektrophorese oder Polymerasekettenreaktion nahbar machte und als wirklich wichtig für die Forschung in jeglichen Bereichen hat wirken lassen. Die SchülerInnen mussten aufeinander bauen, in Feinstarbeit und viel Geduld Pipettenspitzen von Pipetten trennen und lernten sich untereinander und die Möglichkeiten, die die Biologie bietet, noch einmal viel genauer kennen.

Text: Rita Markau (Biologie-LK, J2)

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