Samstag, 21. Mai 2022

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Zellforschung
Organoide sind keine Mini-Gehirne

Organoide werden aus Stammzellen gezüchtet und zeigen unter dem Mikroskop gehirnähnliche Strukturen. Dennoch sind die Unterschiede zum menschlichen Gehirn größer als gedacht, wie eine neue Studie belegt - und damit die Euphorie der Organoid-Züchtung dämpft.

Von Michael Lange | 30.01.2020

Undatierte mikroskopische Querschnittsaufnahme eines ganzen zerebralen Organoids.
Organoide haben einen Durchmesser von bis zu fünf Millimetern (Picture Alliance / dpa / Madeline A. Lancaster/nature)
Hunderte Labore weltweit züchten aus Stammzellen "Cerebrale Organoide" - gehirnähnliche Gewebestrukturen in Zellkulturen. Damit erforschen Wissenschaftler die Entwicklung des menschlichen Gehirns oder die Entstehung von Krankheiten im Gehirn und manchmal werden diese Organoide auch als Mini-Gehirne bezeichnet. Das aber scheint übertrieben, wie neueste Forschungsergebnisse zeigen. Wissenschaftler der Universität von Kalifornien in San Francisco haben die kleinen Organoide genauer untersucht und fanden wenig Ähnlichkeiten zu einem menschlichen Gehirn: stattdessen ein Durcheinander aus verschiedenen Zelltypen.
Große Unterschiede in den Zellaktivitäten
Organoide entwickeln sich aus Stammzellen in einer Nährflüssigkeit und sind bei einem Durchmesser von bis zu fünf Millimetern mit bloßem Auge zu sehen. Meist sind sie weißlich schimmernd in rötlicher Flüssigkeit und unter dem Mikroskop sind gehirnähnliche Strukturen zu erkennen. Die Forschenden der Universität von Kalifornien haben nun die Genaktivität von über 200.000 Zellen in Organoiden untersucht. Daraus lässt sich schlussfolgern, welche Aufgabe die Zellen im Organoid haben. Diese Erkenntnisse haben sie mit einer großer Anzahl von Zellen aus dem embryonalen Gehirn verglichen. Dabei ließen sich große Unterschiede in den Zellaktivitäten feststellen. Die Organoide waren außerdem weniger strukturiert als angenommen.
Die Forschenden spekulieren, dass diese Unterschiede zwischen Gehirnen und Organoiden auf Stress und die unnatürliche Situation zurückzuführen sind. Entweder erhalten sie zu viel oder zu wenig Sauerstoff. Auch die Signale aus der Umgebung fehlen. Und so wissen die Gehirnzellen nicht, in welche Richtung sie sich entwickeln sollen.
Wohl kein eigenes Bewusstsein von Organoiden
Vielfach wurde darüber spekuliert, ob Gehirn-Organoide vom Menschen ein Bewusstsein entwickeln können. Arnold Kriegstein, Professor für Stammzell- und Gewebebiologie an der Universität von Kalifornien, hält diese Spekulationen für maßlos übertrieben. Einige Ergebnisse weltweiter Forschung zu Gehirn-Organoiden müssen nun geprüft werden. Die Ergebnisse der aktuellen Studie bieten für weitere Untersuchungen eine solide Grundlage.