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3-D-Zellkultur

Es werde Hirn!

Wissenschaftler züchten im Labor aus menschlichen Zellen "zerebrale Organoide". Diese könnten als Modellsysteme der Neuroforschung einen starken Schub verpassen.
Organoid

Es leuchtet! seht! – Nun läßt sich wirklich hoffen. Daß, wenn wir aus viel hundert Stoffen Durch Mischung – denn auf Mischung kommt es an – Den Menschenstoff gemächlich componiren, In einen Kolben verlutiren Und ihn gehörig cohobiren, So ist das Werk im Stillen abgethan …"

Mit diesen Worten beschreibt der Alchemist Wagner in Goethes "Faust II" sein ungeheuerliches Werk, erschuf dieser doch mit Hilfe von Mephisto einen Homunkulus, ein künstliches Menschlein! Und ein wenig erinnert die Szene schon an das, was Forscher um den deutschen Molekularbiologen Jürgen Knoblich vom Wiener Institut für Molekulare Biotechnologie im Jahr 2013 vollbrachten. Nur ist der Ort des Geschehens keine mittelalterliche Giftküche, sondern ein Hightech-Labor. Und die Wissenschaftler haben auch nicht ein Menschlein zusammengebraut, sondern eine Art Minigehirn, genauer gesagt viele kleine zerebrale Organoide, dem humanen Zentralorgan in gewissen Aspekten ähnelnde, künstlich erschaffene Zellsysteme.

Kaum erbsengroß, nicht mehr als vier Millimeter im Durchmesser, baden sie in einer Flasche mit rötlicher Nährlösung. Als Ausgangsmaterial verwendeten die Forscher unter anderem so genannte induzierte pluripotente Stammzellen menschlichen Ursprungs. Diese befinden sich in einem quasiembryonalen Zustand, in dem sie sich zu fast jedem Zelltyp entwickeln können, darunter auch zu Nervenzellen …

10/2016

Dieser Artikel ist enthalten in Gehirn&Geist 10/2016

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  • Quellen

Lancaster, M. a. et al.: Cerebral Organoids Model Human Brain Development and Microcephaly. In: Nature 501, S. 373–379, 2013

Paşca, a. M. et al.: Functional Cortical Neurons and Astrocytes from Human Pluripotent Stem Cells in 3D Culture. In: Nature Methods, S. 671–678, 2015

Camp, J. G. et al.: Human Cerebral Organoids Recapitulate Gene Expression Programs of Fetal Neocortex Development. In: Proceedings of the National Academy of Sciences USA 112, S. 15672–15677, 2015

Garcez, P. P. et al.: Zika Virus Impairs Growth in Human Neurospheres and Brain Organoids. In: Science 10.1126/ science.aaf6116, 2016

Lancaster, M.A., Knoblich J. A.: Generation of Cerebral Organoids from Human Pluripotent Stem Cells. In: Nature Protocoles 9, S. 2329–2340, 2014