Hirnorganoide reifen über fünf Jahre wie echtes Gewebe
In einem Harvard-Labor überlebten Miniaturgehirne mehr als fünf Jahre. In dieser Zeit entwickelten sie sich auf eine Weise, die bislang nur in echten menschlichen Gehirnen beobachtet worden war. Das eröffnet neue Möglichkeiten, altersbedingte Hirnerkrankungen zu erforschen.
Hirnorganoide sind kleine Stücke aus Hirngewebe, die im Labor aus Stammzellen gezüchtet werden. Sie sind nicht größer als eine Erbse und besitzen kein Bewusstsein. Dennoch bilden sie Verbindungen zwischen Gehirnzellen aus und zeigen elektrische Hirnaktivität. Forscher nutzen sie, um zu verstehen, wie sich das menschliche Gehirn entwickelt und was bei Krankheiten schief läuft.
Die Forscher an der Harvard-Universität hielten Organoide mehr als fünf Jahre am Leben – deutlich länger als bisher üblich. Analysen zeigten, dass die Organoide in dieser Zeit Reifungsprozesse durchliefen, die der menschlichen Hirnentwicklung entsprechen, darunter die Entstehung von Zelltypen, die normalerweise erst spät in der Entwicklung auftreten. Unter Laborbedingungen war das in diesem Zeitrahmen bislang nicht zu beobachten gewesen.
Bedeutung für altersbedingte Hirnerkrankungen
Warum ist das für die Langlebigkeitsforschung relevant? Viele Hirnerkrankungen, die im höheren Lebensalter auftreten, wie etwa Alzheimer, entstehen nach jahrzehntelanger, schrittweiser Schädigung. Bestehende Organoide sind dafür zu jung, um solche Prozesse abzubilden. Ein Organoid, das mehrere Jahre alt ist, bietet grundsätzlich eine bessere Umgebung, um Krankheitsverläufe zu untersuchen, die sich über lange Zeiträume entfalten.
Forscher betonen, dass es sich um eine Modellumgebung handelt, nicht um einen Ersatz für das menschliche Gehirn. Organoiden fehlen Blutgefäße, Immunzellen und äußere Reize, was ihre Übertragbarkeit auf reale Erkrankungen einschränkt. Als Werkzeug zur Untersuchung biologischer Prozesse über lange Zeiträume sind sie jedoch einzigartig.
Was nun möglich wird
Mit langlebigen Organoiden können Forscher beobachten, wie sich Gehirnzellen über ausgedehnte Zeiträume verhalten. Sie können Substanzen testen, die möglicherweise schützend wirken oder Schäden beschleunigen. Außerdem lässt sich untersuchen, ob bestimmte genetische Varianten, die das Demenzrisiko erhöhen, in der Gewebereifung sichtbar werden. Das ist frühe Grundlagenforschung, doch der methodische Schritt ist bedeutsam.
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