Synthetisches Mini-Hirn

Synthetisches Mini-Hirn

Like This Video 0 Susanne
Added by 17. April 2016


 

Technologie für frühembryonale Zellkulturen spezifischer Hirnregionen

 

Am Institut für Molekulare Biotechnologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften befasst sich das Team des Stammzellenforschers Jürgen Knoblich vor allem mit der frühen Entwicklung des Gehirns. Madeline Lancaster ist es 2014 erstmals gelungen, unterschiedliche Regionen des frühembryonalen menschlichen Hirns nachzubilden und eine Technologie zu entwickeln, mit der Hirn-Stammzellen im Labor wachsen. Jetzt wird die Entwicklung vermarktet.

Link-Empfehlung der Redaktion zu weiterführenden Informationen:
 
Mehr zum Hintergrund der Forschungen von Jürgen Knoblich in unserem Talk Wenn adulte Stammzellen entarten.
 
Mehr zum Inhalt des Videos:

Grundlage der Forschungen an menschlichen Hirn-Organoiden im IMBA war die Klärung der Frage, wie und warum sich Gehirnzellen in Fliegen, Mäusen und Menschen jeweils anders entwickeln und warum beispielsweise das Gehirn des Homo Sapiens um vieles größer wird als das von Tieren. Die Forscher haben festgestellt, dass die Ursachen in Unterschieden embryonaler Hirn-Stammzellen von Maus und Mensch bereits vorgegeben sind. Zuvor war schon bekannt gewesen, dass bei der Zellteilung von Maus- beziehungsweise menschlichen Hirnzellen keine identischen Hälften entstehen. Dieses Phänomen wird als asymmetrische Zellteilung bezeichnet. Die Forschergruppe von Prof. Jürgen Knoblich, stellvertretender Direktor des Instituts für Molekulare Biotechnologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, entdeckte mit seinen experimentellen Forschungen, dass dieses asymmetrische Teilungsverhalten embryonaler Stammzellen bei Fliegen, Mäusen und Menschen im Detail gravierend anders abläuft. Beim menschlichen Embryo ist es so angelegt, dass aus einer einzelnen Hirn-Stammzelle von Anfang an wesentlich mehr Nervenzellen entstehen als in der Maus.

Madeline Lancaster ist es 2013 gelungen, diesen Wachstumsprozess in ihren Kulturen aus menschlichen Hirn-Stammzellen erstmals identisch nachzubilden. Die aufwändige experimentelle Arbeit bestand vor allem darin, zahlreiche minimal unterschiedliche Zusammensetzungen der Basissubstanzen auszuprobieren, um die optimale Mischung für das Zellwachstum bestimmter Hirnregionen auszuloten. Die bisher übliche Nährsubstanz für Zellkulturen hat Lancaster mit bis zu sechs zusätzlichen Stoffen angereichert. Sie setzte erstmals auch Insulin als Baustein ein, das das Wachstum von Zuckerverbindungen in der Zelle anregt. Der von ihr gefundene Zusatz von Vitamin A unterstützt zudem die neurale Differenzierung der Hirnzellen bei der Entwicklung unterschiedlicher Hirnregionen.

IMBA hat nun für diese Technologie eines Hirnmodells 2016 ein Lizenzabkommen mit dem kanadischen Biotech-Unternehmen Stemcell Technologies geschlossen. HYPERRAUM.TV hat mit Jürgen Knoblich und Madeline Lancaster über ihre Forschungen wie deren Perspektiven, darunter auch in der Medizin, gesprochen. Anlässlich der jetzt erfolgten Lizenzierung wiederholen wir diese Sendung aus dem Jahr 2014. Jürgen Knoblich ist überzeugt, dass durch die neue Partnerschaft das enorme Potenzial des Modellsystems gerade für die Medizin weiter ausgeschöpft werden kann. „Eine genetische Erkrankung, bei der Kinder ein zu kleines Gehirn, also einen Mikrozephalus ausbilden, konnten wir bereits nachstellen und untersuchen. Aber es gibt natürlich eine große Zahl wichtiger neurodegenerativer Erkrankungen, die noch viel zu wenig erforscht sind.“ Die Firma Stemcell Technologies ist bereits ein Spezialist auf dem Gebiet der Anzucht neuronaler Zellen. Zukünftig will das IMBA in Wien nach eigenen Angaben auf Basis der eigenen Patente für diese neuartige Technologie weitere Krankheitsmodelle für neurodegenerative Erkrankungen entwickeln, die die Forscher mit strategischen Partnern aus Biotechnologie und pharmazeutischer Industrie für maßgeschneiderte Wirkstoff-Screenings und Zielmolekül-Validierungen anbieten wollen.

HYPERRAUM.TV hat mit Jürgen Knoblich und Madeline Lancaster über ihre Forschungen wie deren Perspektiven, darunter auch in der Medizin, gesprochen. Anlässlich der jetzt erfolgten Lizenzierung wiederholen wir diese Sendung aus dem Jahr 2014.

Erstsendung: Januar 2014

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