Forscher züchten Mini-Gehirne |
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30.08.2013 19:42 Uhr |
dpa / Aus Stammzellen haben Wissenschaftler menschliche Miniatur-Gehirne erschaffen. Die »cerebralen Organoide« sind etwa 4 Millimeter groß. Die dreidimensionalen Modelle bilden die frühe Entwicklung des menschlichen Gehirns nach.
Sie könnten dazu beitragen, Entwicklungsstörungen und Krankheiten zu untersuchen, und zwar zum Teil besser als dies mit tierischen Modellen möglich sei, schreiben die Forscher im Fachjournal »Nature« (doi: 10.1038/ nature12517).
Ausgangspunkt für die Versuche des österreichisch-britischen Forscherteams um Dr. Jürgen Knoblich und Dr. Madeline Lancaster von der Österreichischen Akademie der Wissenschaften in Wien waren zunächst embryonale Stammzellen. Diese sind in der Lage, sich in viele verschiedene Gewebe des Körpers zu verwandeln. Sie besitzen dabei eine enorme Fähigkeit zur Selbst-Organisation. Das heißt, die Zellen lagern sich unter geeigneten Kulturbedingungen auch ohne Zugabe von Wachstumsförderern oder anderen Chemikalien zu dreidimensionalen Geweben zusammen.
Die Forscher nutzten diese Fähigkeit aus und ließen die Stammzellen ab einem bestimmten Entwicklungsstadium in einem sich drehenden Bioreaktor heranwachsen. Durch die Rotation wird die Nährstoffversorgung der Zellen verbessert. Im Zeitraum von etwa zwei Monaten erreichten die Mini-Gehirne ihre endgültige Größe.
Die Gewebe seien unbegrenzt lebensfähig, schreiben die Forscher. Einige lagerten bereits zehn Monate in den Reaktoren. Untersuchungen der Organoide zeigten, dass diese in verschiedene, voneinander abgrenzbare Segmente unterteilt waren, wie Vorder-, Mittel- und Hinterhirn. Ganz ähnlich wie bei der natürlichen Entwicklung der menschlichen Großhirnrinde, bildeten sich zum Beispiel auch verschiedene Schichten in der Organkultur, in denen dann auch unterschiedliche Zellpopulationen gebildet wurden. /
