Neue Organe züchten beginnt damit, etwas zu bauen, das sich wie ein Embryo verhält
Um eines Tages Ersatzorgane oder sogar ganze Körper zu züchten, müssen Wissenschaftler zunächst verstehen, wie ein Embryo das macht. Der jüngste Schritt: sogenannte Pseudo-Embryonen, die mehrere Organe gleichzeitig entwickeln.
Es klingt spekulativ, ist aber eine ernstzunehmende Forschungsrichtung in der Regenerativmedizin: neue Organe für Menschen zu züchten, die ihre eigenen durch Krankheit oder Alterung verloren haben. Kein Warten auf einen Spender. Keine Abstoßungsprobleme durch ein fremdes Organ. Stattdessen einfach ein neues aus den körpereigenen Zellen des Patienten herstellen. Das Prinzip ist bereits bei einfachen Strukturen wie Hautgewebe erprobt. Die Herausforderung besteht darin, auf komplexe Organe mit Dutzenden von Zelltypen, Blutgefäßen, Nerven und präziser räumlicher Organisation hochzuskalieren.
Die neueste Strategie geht über das Züchten einzelner organähnlicher Strukturen, sogenannter Organoide, hinaus. Forscher arbeiten nun an sogenannten Mehr-Organ-Pseudo-Embryonen: synthetischen Strukturen, die – ähnlich wie ein früher Embryo – mehrere Organe gleichzeitig in der korrekten räumlichen Beziehung zueinander entwickeln. Der Gedanke dahinter: Die Natur hat dieses Problem bereits gelöst. In einem Embryo organisiert sich eine kleine Gruppe von Zellen innerhalb weniger Tage selbstständig zu einem vollständigen Körperbauplan. Wer die Signale versteht, die diesen Prozess antreiben, könnte ihn möglicherweise außerhalb des Körpers nachbilden.
Warum Organoide nicht ausreichen
Organoide – miniaturisierte, in einer Schale gezüchtete organähnliche Strukturen – gehören zu den großen Errungenschaften der Biotechnologie der vergangenen zwei Jahrzehnte. Auf diese Weise lassen sich Herzgewebe, Darmgewebe und sogar primitive Hirnstrukturen herstellen. Doch ihnen fehlt etwas Wesentliches: Architektur. Ein echtes Organ besteht nicht nur aus den richtigen Zellen, sondern auch aus der richtigen Struktur – Blutgefäße, die sich auf genau die richtige Weise verzweigen, Bindegewebe, das Organwände bildet, Nervenfasern, die die korrekten Verbindungen knüpfen. All das fehlt Organoiden.
Pseudo-Embryonen sind ein Versuch, diese Architektur zu reproduzieren, indem man untersucht, wie sich frühe embryonale Zellen organisieren. Dabei geht es nicht darum, echte menschliche Embryonen zu medizinischen Zwecken zu züchten – das wirft ethische Fragen auf, die es weit jenseits der heutigen Möglichkeiten halten. Bei den Pseudo-Embryonen handelt es sich um synthetische Konstrukte aus Stammzellen, die lediglich einige frühe Entwicklungsstadien nachahmen.
Wie weit ist die Wissenschaft wirklich?
Nüchternheit ist hier angebracht. Die Lücke zwischen einem Pseudo-Embryo im Labor und einem vollständig funktionsfähigen, gewachsenen Organ, das einem menschlichen Patienten implantiert werden kann, ist enorm. Die Werkzeuge sind noch grob, das Verständnis der zellulären Biochemie auf molekularer Ebene noch lückenhaft. Doch die Richtung ist klar: Wer das Verhalten von Zellen kontrollieren kann, wird langfristig in der Lage sein, Gewebe und Organe auf Abruf herzustellen. Ob das jemals möglich wird, scheint kaum noch ernsthaft in Frage zu stehen. Die entscheidende Frage ist nur: wann.