Mini-Gehirn aus Stammzellen im Reagenzglas gezüchtet
Bislang war es Wissenschaftlern noch nicht gelungen, das menschliche Gehirn nachzubilden, da es das komplexeste menschliche Organ ist. Forscher des Instituts für Molekularbiologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften in Wien haben nun, in einem speziellen Bioreaktor aus Stammzellen, erstmals ein Mini-Gehirn gezüchtet. Ihre Arbeit wurde in dem renommierten Fachmagazin „Nature“ veröffentlicht.
Acht bis zehn Tage nach der Ansiedlung von menschlichen embryonalen und rückprogrammierten Stammzellen, sog. iPS-Zellen, hatten sich die Stammzellen in neuronales Gewebe differenziert. Nach 20 bis 30 Tagen hatten sich diese in einem beweglichen Bioreaktor zu verschiedenen dreidimensionalen Hirnregionen weiterentwickelt, unter anderem in Vorder-, Mittel- und Hinterhirn. Mit einer Größe von zirka vier Millimetern entspricht das „Mini-Brain“ etwa dem Gehirn eines Embryo in der neunten Schwangerschaftswoche.
Erstaunlich war für die Forscher vor allem, dass das gezüchtete Gehirn auch in der Lage war, Nervenzellen und Gliazellen auszubilden und dass sich die einzelnen Hirnbereiche genauso organisierten wie im embryonalen Gehirn. Anhand dessen lassen sich die Aktivität der Nervenzellen und die Kommunikation zwischen den Zellen sehr gut beobachten.
Die Forscher sehen in ihrem Mini-Gehirn ein gutes Modell, um neurologische Krankheiten und Hirnerkrankungen wie Autismus oder Schizophrenie genauer zu untersuchen. Auch Medikamente gegen Gehirndefekte könnten auf diese Weise getestet werden. Bis zu einer Züchtung eines kompletten Gehirns oder von Ersatzgewebe für geschädigte Hirnareale sei es jedoch noch ein langer Weg, betonen die Wissenschaftler.