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AG Organoid-Modelle

Unsere Arbeitsgruppe etabliert und untersucht aus humanen Stammzellen differenzierte drei-dimensionale Gewebe (sogenannte zerebrale Organoide oder „Mini-Brains“) vor dem Hintergrund, psychiatrische Erkrankungen auf molekularer Ebene zu verstehen. Zerebrale Organoide (Abbildung 1) sind in der Zellkultur gezüchtete Gewebeverbände, die in ihrem strukturellen Aufbau dem des echten menschlichen Gehirns ähneln. Beispielsweise kann der schichtweise Aufbau des Cortex des menschlichen Gehirns bereits sehr gut mit zerebralen Organoiden abgebildet werden. Organoide bieten daher ein vielversprechendes neues humanes Modell, um Signalwege zu untersuchen, die psychiatrischen Erkrankungen zugrunde liegen. Im Rahmen eines durch FöFoLe geförderten Projekts untersuchen wir aktuell zerebrale Organoide von Patienten mit bipolaren Störungen. Dazu wurden aus Blutproben der Probanden induzierte pluripotente Stammzellen abgeleitet, aus denen zunächst embryonale Körperchen und schließlich zerebrale Organoide differenziert werden. Mittels mikroskopischer, biochemischer und molekularbiologischer Analyse-Methoden untersuchen wir diese Patienten abgeleiteten Organoide im Vergleich zu Kontrollen.

Organoids

Abbildung 1 – Zerebrale Organoide. (A) Bereits in frühen Entwicklungs-Stadien zerebraler Organoide sind rundlich/ovale Organisationseinheiten zu erkennen, die neuronale Vorläuferzellen (PAX6 positiv, grün) sowie Neurone (MAP2 positiv, rot) enthalten. (B) Hochauflösende Bildgebung einer Organoid Struktur mit Vorläuferzellen (PAX6, grün) und unreifen Neuronen (bTubulinIII, rot).

 
 
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