Organoide: Was sind Organoide und wie helfen sie der regenerativen Medizin?
Die Forschung an Stammzellen und Entwicklungsbiologie haben es ermöglicht, im Labor kleine Gewebestücke, so genannte Organoide, herzustellen. Die Wissenschaftler haben Organoide geschaffen, die vielen Organen, von der Leber über die Niere bis zum Gehirn, sehr ähnlich sind. Was lernen Forscher aus der Züchtung von Organoiden? Wie helfen sie der regenerativen Medizin?
Aufgrund der begrenzten Verfügbarkeit oder ethischer Bedenken ist es oftmals schwierig, menschliches Gewebe zu erhalten, um die Entwicklung bzw. Erkrankungen von Organen zu erforschen. Organoide bieten Wissenschaftlern neue Alternativen und Möglichkeiten für die moderne Forschung.
Mit Hilfe von Organoiden lassen sich die komplexen Anordnungen und Interaktionen von Zellen im dreidimensionalen Raum untersuchen, was bei den meisten anderen Versuchsmodellen nicht möglich ist.
Organoide dienen bereits dazu, Krankheiten zu untersuchen, neue Medikamente zu entwickeln und etwas darüber zu erfahren, wie sich Zellen zu Organen zusammenschließen.
Die Wissenschaftler erforschen, wie sich Organoide für eine breite Palette an Humangeweben erzeugen lassen. Die Entwicklung von Verfahren zur Herstellung von Organoiden befindet sich noch immer im Anfangsstadium, und viele Gewebe müssen erst noch erfolgreich als Organoide erzeugt werden.
Der Schlüssel zur Herstellung von Organoiden im Labor ist die Identifizierung der notwendigen Wachstumsbedingungen. Dazu gehören physische Strukturen, auf denen sie wachsen können, und externe Wachstumsfaktoren.
Organoide werden derzeit darauf getestet, ob sie gesunde neue Zellen und Gewebe für die moderne regenerative Medizin liefern können.
Mit Hilfe von Organoiden, die aus induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSCs) eines Patienten erzeugt werden, ließen sich personalisierte Medikamente entwickeln. Außerdem könnten medizinische Behandlungen vorab an Organoiden anstatt direkt am Menschen getestet werden.
Die meisten Organoide enthalten lediglich einen Teil der Zellen eines tatsächlichen Organs. Um hundertprozentig funktionelle und stabile Gewebe zu erzeugen, müssen Möglichkeiten entwickelt werden, um andere Zellsysteme, wie beispielsweise das Gefäßsystem, in Organoide zu integrieren.
Der Prozess, Krankheiten in Organoiden zu reproduzieren, verläuft nicht immer geradlinig. Dennoch lassen sich dadurch wahrscheinlich bedeutsame, bislang wenig bekannte Krankheitsaspekte aufdecken.
Zwar bieten Organoide den Forschern zahlreiche Vorteile und Möglichkeiten, doch sie weisen auch Einschränkungen auf und werden andere experimentelle Systeme nicht zur Gänze ersetzen können.