An diesem Punkt kommen Hirn-Organoide wie das oben im Querschnitt abgebildete ins Spiel. Sie ermöglichen es, maßgeschneiderte Mini-Gehirne aus Stammzellen zu züchten. Je nach verwendeten Ausgangszellen lässt sich dabei gezielt untersuchen, wie sich bestimmte Genmutationen und potenziell krankmachenden Gene auswirken.
Mit einem solchen Modell haben nun Forschende der Universität Bath untersucht, wie sich Veränderungen im Gen Angiogenin (ANG) auswirken. Es wird mit Erkrankungen in Verbindung gebracht, die häufig im Laufe des Alters auftreten, darunter die Frontotemporale Demenz, die Motoneuron-Krankheit und Parkinson. In früheren Arbeiten hatte das Team um Vasanta Subramanian bereits herausgefunden, dass ANG eine schützende Wirkung für die Nervenzellen hat, sofern das Gen intakt ist. Im Gegensatz dazu führt die mutierte Form des Gens dazu, dass Nervenzellen anfälliger für Stress sind, was zu einem vorzeitigen Zelltod führt.
Im Rahmen ihrer jüngsten Forschung haben Subramanian und ihre Kollegen untersucht, wie sich das mutierte ANG-Gen auf die Entwicklung des Gehirns auswirkt. Dafür züchteten sie Hirn-Organoide aus Stammzellen mit und ohne diese Mutation. Es zeigte sich, dass ANG eine wichtige Rolle für die Geschwindigkeit spielt, mit der sich Stammzellen zu Nervenzellen entwickeln. In seiner mutierten Form bewirkt das Gen, dass die Stammzellen länger in ihrem undifferenzierten Zustand bleiben. Diese Verlangsamung führt zu auffälligen Defekten der Nervenzellen und kann dann später im Alter zu Erkrankungen führen, wie das Team berichtet.
Für die Forschenden bedeutet das vor allem einen Schritt in die richtige Richtung zur frühen Behandlung von altersbedingten Krankheiten. “Ich stelle mir eine Zeit vor, in der wir Menschen identifizieren, die für diese Krankheiten anfällig sind, sie auf genetische Mutationen untersuchen und eine frühzeitige Gentherapie anbieten, um die Defekte zu beheben”, sagt Subramanian.
