Am IMBA wurden weltweit die ersten Gehirn-Organoide entwickelt, mit denen sich neurodegenerative Erkrankungen, Entwicklungsstörungen des menschlichen Gehirns und Krebserkrankungen in der Petrischale untersuchen lassen
Neurodegenerative und psychische Erkrankungen sind weltweit auf dem Vormarsch und stellen unsere Gesellschaft vor große Herausforderungen. Die WHO prognostiziert bis 2050 einen rasanten Anstieg von Alzheimer, Parkinson, Autismus – aber auch Erkrankungen wie Gehirntumore, Depressionen, Epilepsie und Schizophrenie stellen unser Gesundheitssystem auf die Probe.
Bisher ein Problem: Die Einzigartigkeit des menschlichen Gehirns. Typisch menschliche Zellpopulationen und deren Nachkömmlinge sorgen dafür, dass unser Gehirn gesund heranreift und sich die richtigen Strukturen und Verbindungen ausbilden.
Bis jetzt war es nicht möglich, diesen Prozess der Krankheitsentstehung an lebendigem menschlichem Gewebe nachzuspielen. Andere Versuchstiere, wie etwa Mäuse, spiegeln diese Prozesse nur begrenzt wider.
2013 wurde ein Paradigmenwechsel für die Erforschung von Gehirnkrankheiten eingeleitet. Denn Jürgen Knoblich und sein Team schafften es – zum allerersten Mal weltweit – aus menschlichen Stammzellen kleine dreidimensionale Gehirnmodelle wachsen zu lassen.
Sogenannte Gehirn-Organoide, werden bis zu 4 mm groß werden, und bilden ein einzigartiges Modell für den Aufbau eines menschlichen Gehirns.
Dank dieser revolutionären Technologie konnte bereits entschlüsselt werden, warum bei der schweren Gehirnerkrankung Mikrozephalie sich das Gehirn letztendlich viel kleiner und mit viel weniger Nervenzellen ausbildet. Oder wie eine Viruserkrankung das Gehirn bereits im Mutterleib schädigen kann. Oder warum manche Gene in unserer DNA die Entstehung von Gehirntumoren und auch anderen Fehlentwicklungen des Gehirns begünstigen können.
Die Neuheit: Erstmals lassen sich aus Zellen von Patienten Gehirnorganoide züchten, um die genetischen Eigenheiten einer Krankheit ganz genau unter die Lupe zu nehmen. Dadurch ist es etwa möglich, Medikamente an Organoiden von einem Patienten zu testen. Ein wichtiger Schritt für eine Zukunft, in der die Medizin ganz genau auf die genetischen Eigenheiten eines Patienten angepasst ist.
