Mini-Gehirn aus der Petrischale

BONN. Eine neue Methode könnte die Erforschung von Entwicklungsstörungen des Gehirns einen Schritt voranbringen: Forscher der Uni Bonn transferierten Hautzellen von Patienten, die am Miller-Dieker-Syndrom leiden, in sogenannte "Alleskönner"-Stammzellen. Anschließend generierten sie aus diesen Zellen Hirn-Organoide, die im Aufbau dem menschlichen Gehirn ähneln (Cell Rep 2017; 19: 50–59).

In Organoiden organisieren sich die Gehirnzellen selbst: Die Stammzellen teilen sich; ein Teil der Tochterzellen entwickelt sich zu Nervenzellen; diese wandern dorthin, wo sie gebraucht werden, erinnert die Uni Bonn. Für die dichte und gleichmäßige Packung der Stammzellen sind dabei bestimmte Proteine verantwortlich.

Die Bildung dieser Moleküle ist bei Patienten gestört, infolgedessen sind die Stammzellen nicht so eng gepackt und regelmäßig angeordnet. Diese schlechte Organisation führt unter anderem dazu, dass sich die Stammzellen frühzeitiger differenzieren.

"Die Änderung der dreidimensionalen Gewebe-Struktur führt also ursächlich zu einem geänderten Teilungsverhalten", wird Studienautorin Dr. Julia Ladewig in der Mitteilung zitiert. "Dieser Zusammenhang war weder im Mausmodell noch in zweidimensionalen menschlichen Kultursystemen erkennbar."

Das Miller-Dieker-Syndrom ist auf einen Chromosomendefekt zurückzuführen, der unter anderem eine Fehlbildung der Hirnrinde zur Folge hat."Bei Patienten ist die Hirnoberfläche kaum gefurcht, sondern mehr oder weniger glatt", so Vira Iefremova, Doktorandin und Erstautorin der Studie.(eb)