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Stammzellforschung: Das Auge in der Petrischale

Können wir bald künstliche Organe aus der Retorte erschaffen? Was nach Sciencefiction klingt, gelang jetzt japanischen Forschern: Sie züchteten aus embryonalen Stammzellen einen Augenbecher samt Netzhaut.
Erstaunlicher AnblickLaden...

Die Entwicklung im Mutterleib gleicht einem Wunder. Aus einem Klumpen identischer Zellen gehen zunächst unterschiedliche Zelltypen hervor, die dann hochgradig organisierte Strukturen und schließlich alle Organe des menschlichen Körpers ausbilden. Ein im Inneren jeder Zelle gespeichertes Programm steuert diesen Differenzierungsprozess und bestimmt, welche Form und Größe jedes Gewebe annehmen soll.
Angesichts dieser erstaunlichen Metamorphose haben Wissenschaftler schon immer versucht, die frühen Entwicklungsvorgänge im Labor nachzustellen – nicht nur, um die zu Grunde liegenden Mechanismen besser zu verstehen, sondern auch, um mögliche Wege zu erkunden, wie man geschädigtes Gewebe reparieren oder ersetzen kann. Dieser Traum könnte jetzt in Erfüllung gehen. Bereits in zehn Jahren dürfte es möglich sein, im Labor gezüchtete Organe zu transplantieren.
Zu diesem Optimismus geben Studien meines Labors Anlass. Wie wir herausfanden, ist eine Kultur von Stammzellen in der Lage, eine Netzhaut (Retina) zu bilden – jene entscheidende Struktur im Auge, die eingehende Lichtimpulse in elektrische und chemische Signale umwandelt, um sie ans Gehirn weiterzuleiten. Das Erstaunliche dabei: Die Stammzellen organisieren sich praktisch von allein zu einem dreidimensionalen Gebilde ...

5/2013

Dieser Artikel ist enthalten in Gehirn&Geist 5/2013

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  • Quellen

Eiraku, M. et al.: Self-Organized Formation of Polarized Cortical Tissues from ESCs and Its Active Manipulation by Extrinsic Signals. In: Cell Stem Cell 3, S. 519-532, 2008

Eiraku, M. et al.: Self-Organizing Optic-Cup Morphogenesis in Three-Dimensional Culture. In: Nature 472, S. 51-56, 2011

Kawasaki, H. et al.: Induction of Midbrain Dopaminergic Neurons from ES Cells by Stromal Cell–Derived Inducing Activity. In: Neuron 28, S. 31-40, 2000

Nakano, T. et al.: Self-Formation of Optic Cups and Storable Stratified Neural Retina from Human ESCs. In: Cell Stem Cell 10, S. 771-785, 2012

Schwartz, S. D. et al.: Embryonic Stem Cell Trials for Macular Degeneration: A Preliminary Report. In: Lancet 379, S. 713-720, 2012

Watanabe, K. et al.: Directed Differentiation of Telencephalic Precursors from Embryonic Stem Cells. In: Nature Neuroscience 8, S. 288-296, 2005