In Harvard entstehen In-vitro-Gehirne für Experimente

Mini-Gehirne im Labor herzustellen, um neurologische Erkrankungen wie Autismus oder Schizophrenie zu untersuchen und zu behandeln. Ja, was bis vor wenigen Jahren eine Schimäre war, könnte nun Wirklichkeit werden.

Möglich macht dies eine Forschungsarbeit eines Teams unter der Leitung der italienischen Forscherin Paola Arlotta, Professorin am Department of Stem Cells and Regenerative Biology in Harvard. Die vor wenigen Tagen in der Wissenschaftszeitschrift „Nature“ veröffentlichte Studie zeigt, dass das erste Hindernis bei der Erzeugung kleiner Organoide, die für wissenschaftliche In-vitro-Experimente nützlich sind, überwunden wurde.

In der Praxis ist es laut der italienischen Forscherin gelungen, Mini-Gehirne mit denselben Eigenschaften zu erzeugen, die ein Experiment ermöglichen, das von denselben gemeinsamen Ausgangspunkten startet. Diese kleinen Organe wachsen in Reagenzgläsern, werden aus Stammzellen erzeugt und haben sich bislang jeweils mit unterschiedlichen Eigenschaften entwickelt. Die Einheitlichkeit der Zellen ist jedoch die grundlegende Voraussetzung für aussagekräftige Tests.

Und hier griff das Team unter Arlottas Leitung ein und schuf eine wirklich wirksame Methode, um allen in Reagenzgläsern erzeugten Organoiden diese Einheitlichkeit zu verleihen. „In dieser Studie zeigen wir, dass ein Organoid-Modell des dorsalen Vorderhirns zuverlässig eine reiche Vielfalt an Zelltypen hervorbringen kann, die für die menschliche Großhirnrinde geeignet sind – heißt es in der in Nature veröffentlichten Studie – Wir führten eine Analyse der RNA-Sequenzierung von 166.242 Zellen durch, die aus 21 einzelnen Organoiden isoliert wurden, und stellten fest, dass 95 % der Organoide ein praktisch nicht unterscheidbares Spektrum von Zelltypen erzeugen, die ähnlichen Entwicklungsverläufen folgen und eine Variabilität von Organoid zu Organoid aufweisen, die mit der einzelner endogener Gehirne vergleichbar ist.“

Das Entwicklungsteam: (von links) Joshua Levin, Xian Adiconis, Paola Arlotta, Aviv Regev, Silvia Velasco, Amanda Kedaigle und Marina Rocha. Credits: Rose Lincoln/Harvard Staff Photographer Diese neue, an der Harvard University entwickelte Methode wird der Laborforschung neuen Schwung verleihen, indem sie es erlaubt, den Entwicklungsprozess von Gehirn- oder neurologischen Erkrankungen genauer zu untersuchen und die spezifischen genetischen Merkmale hervorzuheben, die diese Krankheiten verursachen.