Das Gehirn aus der Petrischale
Österreichische Gehirnmodelle sind dem Original erstaunlich ähnlich.
Die von Forschern des Instituts für Molekulare Biotechnologie (IMBA) in Wien gezüchteten Gehirnmodelle ähneln echten Gehirnen nicht nur in Struktur und Funktion, sondern auch in ihren epigenetischen Merkmalen.
Im Jahr 2013 hatten IMBA-Wissenschafter um Jürgen Knoblich über die erstmalige Züchtung von funktionsfähigen menschlichen Gehirnstrukturen aus Stammzellen berichtet. Diese Mini-Gehirne entsprechen der frühen Entwicklung des Gehirns, etwa auf der Stufe eines Embryos. Sie eröffnen nicht nur neue Möglichkeiten zur Erforschung der Gehirnentwicklung, sondern auch für die zukünftige Diagnostik und Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen wie Alzheimer oder Parkinson.
Merkmale untersucht
Embryonale Stammzellen werden bei diesem Verfahren in der Petrischale dazu gebracht, die einzelnen Schritte der embryonalen Gehirnentwicklung im Labor nachzuahmen und sich zu Nervenzellen zu spezialisieren. In wenigen Monaten bildet sich so ein etwa erbsengroßer Gewebeverband, der dem Stadium eines embryonalen Gehirns entspricht.
In der aktuellen, im Fachmagazin “Cell Reports” publizierten Studie wurden die Merkmale des Epigenoms untercuht. Das kann durch umweltbedingte Faktoren wie Stress oder Ernährung beeinflusst werden. Gerade bei der Ausprägung von neurologischen Erkrankungen wie etwa Schizophrenie scheinen sie eine wichtige Rolle zu spielen.
“Gehirn-Organoide unterscheiden sich hinsichtlich ihrer epigenetischen Merkmale von echten Gehirnen, da sie in einer vollkommen anderen Umgebung heranwachsen, doch erstaunlicherweise gibt es ähnliche Muster”, wurde der Letztautor der Publikation, Joseph Ecker, vom US Salk Institut in Kalifornien in der Aussendung zitiert. “Dies könnte uns helfen, die komplexe Funktion des menschlichen Gehirnes noch besser zu simulieren, um die Ausprägung von Krankheiten noch besser verstehen zu können.”