Die Schaffung von Gehirnhybriden zwischen verschiedenen Arten ist seit langem ein ehrgeiziges Ziel der neurowissenschaftlichen Forschung. Nun ist einer Forschergruppe in den USA ein wichtiger Schritt in diese Richtung gelungen. Als? Durch die Schaffung von Mäusen mit Rattenneuronen, die perfekt in ihr Geruchssystem integriert sind.
Die Entdeckung, veröffentlicht in der Zeitschrift Cell (Ich verlinke es dir hier), eröffnet neue Wege für die Erforschung neurodegenerativer Erkrankungen und neurologischer Entwicklungsstörungen.
Blastozystenkomplementierung: der Schlüssel zur Schaffung von Gehirnhybriden
Das Team, angeführt von Kristin Baldwin, Professor für Genetik und Entwicklung an der Columbia University, verwendete eine Technik namens Komplementierung der Blastozyste um diese innovativen Gehirnhybriden zu schaffen.
Worum geht es? In der Praxis spritzten die Forscher Ausdauerzellen pluripotente Zellen der Ratte in Blastozysten der Maus, ein frühes Stadium der Embryonalentwicklung, das einige Stunden nach der Befruchtung auftritt.
Die Ergebnisse? Überraschend: Rattenneuronen haben sich erfolgreich in fast das gesamte Mausgehirn integriert. „Man konnte Rattenzellen fast im gesamten Mausgehirn sehen. „Es war ziemlich überraschend für uns“, sagte Baldwin.
Dies zeigt uns, dass es nur wenige Hindernisse für die Einfügung gibt, was darauf hindeutet, dass viele Arten von Mausneuronen durch ein ähnliches Rattenneuron ersetzt werden können.
Kristin Baldwin
Mäuse, die nach Ratte riechen
Um festzustellen, ob die Neuronen der Ratte in einen funktionellen neuronalen Schaltkreis integriert wurden, veränderten die Forscher den Mäuseembryo genetisch, um seine Riechneuronen abzutöten oder zu inaktivieren. Auf diese Weise konnten sie testen, ob die Rattenneuronen den Geruchssinn des Tieres wiederhergestellt hatten.
Die Ergebnisse übertrafen die Erwartungen. Mäuse mit Rattenneuronen konnten einen versteckten Keks in ihren Käfigen finden und zeigten so eine erhaltene Geruchsfunktion. Allerdings waren Mäuse, die ihre Riechneuronen auch dann behielten, wenn sie zum Schweigen gebracht wurden, weniger erfolgreich als solche, deren Neuronen während der Entwicklung verschwunden waren.
Auf dem Weg zu einem besseren Verständnis von Hirnerkrankungen
Die Schaffung hybrider Gehirne stellt einen wichtigen Fortschritt beim Verständnis der Mechanismen dar, die Hirnerkrankungen zugrunde liegen, und bei der Entwicklung möglicher Therapien. Diese innovativen Modelle werden es Forschern ermöglichen, viele Dynamiken genauer zu untersuchen. Zum Beispiel, wie Gehirnzellen erkranken oder sterben.
Oder wie man beschädigte Teile des Gehirns repariert und ersetzt.
Während noch Arbeit erforderlich ist, um diese Technik zu verfeinern und ihre Auswirkungen vollständig zu verstehen, ist die Schaffung von Ratten-Maus-Hybriden mit funktionellen Neuronen beider Arten eine bedeutende Errungenschaft. Ich wage zu sagen, entscheidend. Diese Entdeckung legt den Grundstein für zukünftige Fortschritte in der neurowissenschaftlichen Forschung und gibt Hoffnung für die Entwicklung neuer Therapieansätze für Hirnerkrankungen.
