Sie kennen Organoide, oder? Dies sind im Labor gezüchtete Miniaturorgane, die die Struktur und Funktion echter Organe nachahmen. Diese dreidimensionalen biologischen Strukturen werden aus Stammzellen hergestellt und haben die Eigenschaft, sich zu komplexen Geweben entwickeln zu können, die menschlichen Organen ähneln. Mit einem Wort: Selbstorganisation.
Wofür werden Organoide verwendet? Nun, ein Haufen Dinge. Erstens, um organspezifische Funktionen, Entwicklungsprozesse und pathologische Mechanismen zu untersuchen, die es ermöglichen, komplexe biologische Systeme auf eine Weise zu verstehen, die vorher einfach nicht möglich war. Aufgrund ihrer Eigenschaften sind Organoide ein wirklich interessantes Werkzeug für die wissenschaftliche Forschung.
Organoide: maßstabsgetreue Nachbildungen menschlicher Funktionen und Strukturen
Organoide können einige spezifische Funktionen des untersuchten Organs „rekapitulieren“. Beispielsweise können Herzmuskelzellen kontrahieren, Gehirnzellen können neuronale Aktivität zeigen. Für jedes Organ gibt es mehrere spezifische Zelltypen, die miteinander interagieren. Schließlich sind sie skalierbar. In welchem Sinne? Sie können in verschiedenen Formen und Größen gezüchtet werden, von winzigen Kugeln bis hin zu größeren und komplexeren Strukturen: Dies hängt von den gewünschten Forschungszielen ab.
Was machen wir? Mehr noch: Was machen wir damit? Krankheitsmodellierung. Organoide können verwendet werden, um Krankheitsmodelle zu erstellen, die die physiologischen und pathologischen Zustände bestimmter Organe genau widerspiegeln. Einrichtungen, die es Forschern ermöglichen, Krankheitsmechanismen realistischer und genauer zu untersuchen. Beispielsweise wurden Organoide verwendet, um die Wirkung von Medikamenten auf die Leber zu untersuchen und neue Therapien für Mukoviszidose zu testen.
Ein wichtiger Impuls für die „personalisierte“ Medizin
Durch die Herstellung von Organoiden aus patientenspezifischen Stammzellen können Ärzte und Forscher die einzigartige Krankheitsbiologie jedes Einzelnen untersuchen. Daraus können sie dann personalisierte Behandlungsstrategien entwickeln. Beispielsweise wurden Organoide verwendet, um die Auswirkungen einer Chemotherapie auf Eierstockkrebs zu untersuchen. Oder um neue Therapien für Darmkrebs zu identifizieren.
Im Vergleich zu immortalisierten Zelllinien wird angenommen, dass Organoide bei der Replikation der dreidimensionalen Struktur, Diversität und Zellfunktionen von Primärgeweben überlegen sind. Folglich sind sie physiologisch relevanter für die Modellierung menschlicher Krankheiten und die Vorhersage von Arzneimittelwirkungen.
Kurz gesagt: Da unser Verständnis der Stammzellbiologie und des Tissue Engineering immer weiter voranschreitet, werden Organoide wahrscheinlich eine immer wichtigere Rolle spielen. Diese kleinen Giganten werden die Zukunft der Medizin prägen.
