Wissenschaftler der Johns Hopkins University haben ein Mini-Gehirn gez\u00fcchtet, bei dem Gewebe aus mehreren Regionen des Gehirns miteinander verbunden ist und zusammenwirkt. Sie hoffen, damit eine neue \u00c4ra der Erforschung neuropsychiatrischer Erkrankungen einl\u00e4uten zu k\u00f6nnen. „Die meisten Gehirn-Organoide, die man in Fachzeitschriften sieht, stellen eine einzelne Gehirnregion dar, wie den Kortex oder das Hinterhirn oder Mittelhirn. Wir haben ein rudiment\u00e4res Ganzhirn-Organoid gez\u00fcchtet“, erkl\u00e4rt die Hauptautorin der Arbeit, Annie Kathuria.<\/p>\n
Zusammenh\u00e4ngendes Konstrukt<\/p>\n
Das vom Forscherteam entwickelte sogenannte Multi-Region Brain Organoid soll die Entwicklung des Gehirns eines menschlichen F\u00f6tus nachbilden. Das gelingt laut den Forschern, weil es Organoide des Gro\u00dfhirns, des Mittel- und Hinterhirns sowie Blutgef\u00e4\u00dfstrukturen (Endothelorganoide) zu einem zusammenh\u00e4ngenden Konstrukt integriert. Damit handle es sich um eine neue Generation von Gehirn-Organoiden und eine erhebliche Verbesserung f\u00fcr die Modellierung der Gehirnentwicklung.<\/p>\n
So gingen die Forscher vor: Zun\u00e4chst z\u00fcchteten sie Nervenzellen aus einzelnen Hirnregionen und rudiment\u00e4re Blutgef\u00e4\u00dfe in separaten Laborschalen. Anschlie\u00dfend klebte das Team die einzelnen Teile mit Proteinen zusammen, die die Bildung von Verbindungen zwischen den Geweben erm\u00f6glichen. Als die Gewebe zusammenwuchsen, begannen sie, elektrische Aktivit\u00e4t zu erzeugen und als Netzwerk zu reagieren. Auch h\u00e4tte das Team die Entstehung einer fr\u00fchen Blut-Hirn-Schranke<\/a> beobachten k\u00f6nnen. Sie dient als Barriere, die das Gehirn sch\u00fctzt, indem sie kontrolliert, welche Molek\u00fcle vom Blut ins Gehirn gelangen d\u00fcrfen.<\/p>\n Neuronale Vielfalt<\/p>\n Laut den Forschern zeigte das entstandene Gehirn-Organoid eine gro\u00dfe Vielfalt an neuronalen Zelltypen, deren Eigenschaften denen eines 40 Tage alten menschlichen F\u00f6tus \u00e4hnelten. Die Gr\u00f6\u00dfe eines Hirns aus dem Labor beziffern sie auf zwei bis drei Millimeter. Es enthalte sechs bis sieben Millionen Neuronen, also einen Bruchteil der 86 Milliarden Neuronen im Gehirn eines Erwachsenen.<\/p>\n Die Ganzhirn-Organoide sollen helfen, neurologische Erkrankungen besser zu verstehen. „Krankheiten wie Schizophrenie, Autismus und Alzheimer betreffen das gesamte Gehirn, nicht nur einen Teil davon. Wenn wir fr\u00fchzeitig verstehen, was in der Entwicklung schiefl\u00e4uft, k\u00f6nnen wir m\u00f6glicherweise neue Angriffspunkte f\u00fcr das Wirkstoffscreening finden\u201c, sagt Kathuria. Anhand der Mini-Gehirne wollen die Forscher entstehende St\u00f6rungen in Echtzeit beobachten und pr\u00fcfen, ob Behandlungen wirken.<\/p>\n Das Team hat seine Arbeit frei zug\u00e4nglich in Advanced Science ver\u00f6ffentlicht<\/a>.<\/p>\n