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Embryonalentwicklung

Computersimulation: Die ersten fünf Tage eines Embryos

Simulation statt Petrischale: Computermodelle sollen helfen, das Werden eines Embryos besser zu verstehen.
5 Days - Computer Modelling to Simulate Early Development

Veröffentlicht am: 29.08.2017

Laufzeit: 0:03:34

Sprache: englisch

Unter dem Mikroskop können Wissenschaftler schon seit langem die ersten Tage der Embryonalentwicklung in der Petrischale beobachten. Was trotz genauer Sicht auf das Geschehen im Verborgenen bleibt: Woher wissen die Zellen eigentlich, welchen Platz sie im Embryo einnehmen sollen, wenn sie doch alle die gleiche Bauanleitung im Erbgut tragen?

Eine Computersimulation dänischer Wissenschaftler um Ala Trusina und Joshua Brickman von der University of Copenhagen liefert hierzu überraschende Erkenntnisse. Die komplexe Zellanordnung im fünf Tage alten Embryo – der auch "Blastozyste" genannt wird – folgt vier einfachen Regeln. Welche das sind, erklärt das gut dreiminütige Video der von der EU geförderten Plattform EuroStemCell, die sich als unabhängiger Anbieter von Experteninformation zum Thema Stammzellen versteht. Statt aber die Simulationen der Forscher zu nutzen, um deren Erkenntnisse Schritt für Schritt zu erklären, zeigt das aufwändig produzierte Video vorrangig Animationen sowie Interview- und Laborsequenzen. Das steigert zweifelsohne den Unterhaltungswert, macht die konkrete Arbeit der Wissenschaftler aber schwerer nachvollziehbar. So mag sich mancher fragen: Wie, bitte, zählt eine Zelle ihre Nachbarn? Das aber muss sie tun, um feststellen zu können, ob sie innerhalb der Zellansammlung eine äußere oder eine innere Zelle ist.

Über die molekularen Mechanismen hinter dem Regelwerk können die Simulationen übrigens keinen Aufschluss geben – dazu bedarf es dann doch wieder vieler Laborexperimente. Wahrscheinlich "spürt" die Zelle die höhere Zelldichte mittels spezieller Rezeptoren und schaltet dann entsprechend ihrer Position im Zellhaufen gewisse Gene an und aus. Dadurch kann die Zelle ihre spezifische Funktion übernehmen.

Doch immerhin: Die Simulationen erlauben uns einen weiteren kleinen Einblick in das Wunder des Lebens, ohne dass an echten Embryos geforscht werden müsste.

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