Der Öffentlichkeit kaum bekannt:
3D-organähnliche Zellverbände
Kernaussagen und Handlungsempfehlungen zu Organoiden
Autorinnen und Autoren:
Sina Bartfeld, Stephan Clemens, Tobias Erb, Heiner Fangerau, Boris Fehse, Jürgen Hampel, Ferdinand Hucho, Martin Korte, Stefan Mundlos, Jens Reich, Silke Schicktanz, Jochen Taupitz, Jörn Walter, Eva Winkler und Martin Zenke
In der CLB war bislang erst dreimal von Organoiden die Rede: Ein „Umschau“-Artikel im Juni 2004 (Seiten 228-229) sprach erstmals von „organoiden Gewebekörpern“. 2014 dann vergab die Eppendorf AG, Hamburg, den Eppendorf Young Investigator Award 2014 an Madeline Lancaster, und zwar für den „Aufbau von Hirngewebe aus Stammzellen in vitro“ – sprich: Hirnorganoide; die CLB berichtete in Ausgabe 6-2014, Seiten 244-245. In dem Themenschwerpunkt „Gehirn“ hat die CLB in Ausgabe 9/10-2017 diese Entwicklungen in einem kleinen Abschnitt aktualisiert (Seiten 451-452). Organoide sind jedoch nicht auf Hirngewebe beschränkt. Ihre Erforschung und die Anwendungsmöglichkeiten machen rasante Fortschritte (Abbildung 1) – und lassen auch ethische Fragen aufkommen. Experten der Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften haben sich jetzt des Themas angenommen, zu Kernaussagen verdichtet und Handlungsempfehlungen ausgearbeitet.
a) Um aus adulten Stammzellen gewonnene Organoide zu erzeugen, werden im Gewebe vorkommende Stammzellen isoliert und als Organoide kultiviert, damit sie sich unter In-vitro-Bedingungen stabilisieren können. Zur genetischen Modifikation werden die Organoide in einzelne Zellen aufgespalten, bevor das gewählte genetische Werkzeug eingeführt wird. Modifizierte Einzelzellen bilden im Anschluss wieder Organoide, die in Kultur gehalten oder zur Langzeitlagerung eingefroren werden können.
b) Aus pluripotenten Stammzellen (hPS-Zellen) gewonnene Organoide können vor der organoiden Differenzierung genetisch modifiziert werden. Geneditierungswerkzeuge können direkt in die hPS-Zellen eingeführt werden, bevor sie differenziert werden, um genetisch veränderte Organoide zu bilden. Nachdem sich die Organoide gebildet haben, ist es schwierig, sie wieder aufzuspalten, ohne dass sie ihre strukturelle Integrität und Funktion verlieren. Diese Abbildung stellt ein Beispiel für die verschiedenen Stadien der Bildung von Hirnorganoiden dar (Quelle: Forschungsbericht „Organoide“ der interdisziplinären Arbeitsgruppen der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften, Kapitel 3.3: Genetic Engineering von Organoiden).
© 2020 Rolf Kickuth zurück zur Startseite