Eine Mini-Orgel fürs Labor kommt in Sicht – forschung.de


Zellstrukturen mit Merkmalen des Gehirns und anderer Organe: Die Juni-Ausgabe von Bild der Wissenschaft berichtet über Entwicklungen auf dem Gebiet der Organoid-Technologie. Daher entfaltet der Laboranbau zunehmend Grundlagenforschung und medizinisches Potenzial. Sie geben Einblick in biologische Prozesse und können für Arzneimitteltests und Behandlungsentwicklungen verwendet werden. Allerdings werfen Gehirnorganoide aus menschlichen Nervenzellen auch ethische Fragen auf.

Wie funktionieren Organe, wie entstehen Erkrankungen dieser Funktionseinheiten unseres Körpers und wie können sie behandelt werden, um Einblicke in diese Fragen zu gewinnen? In der Forschung wird eine Reagenzglasversion verwendet. Bei der Organoid-Technologie werden Zellkulturen im Labor durch spezifische Prozesse dazu angeregt, dreidimensionale Zellansammlungen mit spezifischen anatomischen Eigenschaften zu bilden. Die interessantesten Organoide bestehen aus Nervenzellen.

Im ersten Unterartikel des Titelthemas konzentriert sich bdw-Autor Rainer Kurlemann auf diese Gehirnorganoide. Er erklärt, wie diese nur wenige Millimeter großen Strukturen aus sogenannten induzierten pluripotenten Stammzellen erzeugt und kultiviert werden. Menschliche Nervenzellen ordnen sich in einem typischen geschichteten Selbstorganisationsprozess an, der der Struktur im Gehirn ähnelt. Wie die Autoren berichten, konnten Forscher kürzlich einige Schwächen der Gehirn-Organoid-Technologie überwinden und Laborkulturen werden zu einem immer besseren wissenschaftlichen Modell. Es hat auch mehrere wichtige Vorteile gegenüber Experimenten am Gehirn von Labortieren.

Tolle Möglichkeiten für Grundlagenforschung und Medizin

Der Entstehungsprozess von Gehirnorganoiden kann neue Einblicke in den Entwicklungsprozess von Neuronen liefern und die fertigen Minigehirne können für verschiedene experimentelle Zwecke genutzt werden. Es wurde sogar gezeigt, dass diese Neuronen über elektrische Impulse miteinander interagieren. Daher kann dieses Modell neue Erkenntnisse über den Aufbau und die Funktion unserer Denkorgane liefern. Von der vollständigen Komplexität des Gehirns sind wir jedoch noch weit entfernt. Organoide werden derzeit vor allem in der Grundlagenforschung eingesetzt, können aber auch auf neurologische Erkrankungen wie Parkinson und Wachstumsstörungen getestet werden, heißt es in der Arbeit „Das Gehirn aus der Petrischale“.

Anschließend widmet sich Kurlemann ausführlicher dem Thema Organoidtechnologie. Er berichtet darüber, wie Forscher andere Organoidsysteme nutzen können, um Krankheiten zu untersuchen, Medikamente zu testen und Behandlungen zu verbessern. Darm, Lunge, Herz … – Mittlerweile werden menschliche Organsysteme immer raffinierter anhand von Modellgeweben untersucht. Auch in der Medizin werde diese Technologie zunehmend praxisnah eingesetzt und habe daher enormes Potenzial, berichten die Autoren im Artikel „Der simulierte Mensch“.

Forscher nutzen unter anderem spezielle Versionen von Miniorganen, um die Ursachen von Krebserkrankungen aufzudecken und Behandlungsmöglichkeiten zu erforschen. Durch induzierte pluripotente Stammzellprozesse können Organoide mit spezifischen Krankheitsmerkmalen von bestimmten Patienten gezüchtet werden.

Den Abschluss der Titelgeschichte bildet ein Interview, das Kurlemann mit Hanna Sickle, Bioethikerin am Berliner Institut für Gesundheitsforschung, in der Berliner Charité führte. Dies betrifft ethische Bedenken, die bei manchen Menschen auftreten, insbesondere im Fall von Gehirnorganoiden. Gibt es Grund zur Sorge, dass diese Wesenheiten eine Art Bewusstsein entwickelt haben? „Der entscheidende Faktor ist die Fähigkeit zu fühlen“, betont Sickle und fügt hinzu, dass er noch keinen Bedarf für eine besondere Regulierung sieht. Ich werde erklären, warum nicht.

Den Artikel zum Titelthema „Das Gehirn aus dem Labor“ können Sie im Rahmen Ihres bdw+-Abonnements online lesen. Sie finden es auch in der Juni-Ausgabe von Bild der Wissenschaft, die ab dem 16. Mai im Handel erhältlich ist.



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