Organoide des menschlichen Gehirns wurden in das Gehirn einer lebenden Ratte implantiert

Ethik und moralische Fragen halten nicht mit dem wissenschaftlichen und technologischen Fortschritt Schritt - und sollten nicht abschreckend wirken. Insbesondere wenn Ethik und Moral die wissenschaftliche Forschung in wichtigen Bereichen einschränken, die zur Entwicklung neuer Medikamente und zur Rettung von Millionen Menschenleben beitragen können. So sagen Wissenschaftler, die sich weigern, die Forschung zur Integration des menschlichen Gehirns und der Ratten einzustellen .

Vor vier Jahren veröffentlichte eine Gruppe österreichischer Wissenschaftler einen wissenschaftlichen Artikel, in dem die Technologie zum Wachstum winziger Organoide des menschlichen Gehirns (menschliche „Mini-Gehirne“) aus Stammzellen in Rattenhirnzellen in vitro beschrieben wurde. Wissenschaftler haben bewiesen, dass sich Fragmente des menschlichen Gehirns in den Träger integrieren. 2016 hat eine andere Gruppe bewiesen, dass das menschliche Gehirn unter diesen Bedingungen weiter wächst , dh es treten neue Neuronen auf. In jüngerer Zeit gelang es Wissenschaftlern, sechs Schichten der menschlichen Hirnrinde in einem Reagenzglas zu züchten - dem Bereich, der für das Denken, Sprechen, Beurteilen und andere fortgeschrittene kognitive Funktionen verantwortlich ist (September 2017).

Tatsache ist, dass solch ein einzigartiges „Mini-Gehirn“ einer Person in einem Reagenzglas auf viele Reize genauso reagiert wie ein echtes vollwertiges menschliches Gehirn, bis hin zur Reaktion auf Psychedelika. Mit anderen Worten, Wissenschaftler erhalten ein einzigartiges und universelles Material zum Testen verschiedener Medikamente, zur Untersuchung der Entwicklung von Krankheiten und anderer Studien, die an Lebewesen schwer durchzuführen sind. Ganz zu schweigen von der Untersuchung der Entwicklung des menschlichen Gehirns: Sie können detailliert untersuchen, wie neuronale Verbindungen darin gebildet werden und wie sich die Entwicklung im Anfangsstadium verschiedener Bereiche unterscheidet. Dies ist ein echter Durchbruch in der Neurobiologie und Pharmakologie.


Schematische Beschreibung des Kultivierungssystems von Gehirnorganoiden

Leider ist die Wissenschaft mit den neuesten Fortschritten auf diesem Gebiet in den Bereich gegangen, in dem Debatten über die Ethik solcher Studien beginnen. Natürlich verstehen alle Wissenschaftler, dass das Organoid des menschlichen Gehirns in einem Reagenzglas nicht zu geistiger Aktivität fähig ist, aber der Trend ist offensichtlich - dieses Organoid wird immer komplexer. Viele glauben, dass die Forschung in diesem Bereich eingestellt und das Problem unter Einbeziehung der Öffentlichkeit diskutiert werden sollte. Formal sind solche Studien jedoch weiterhin zulässig. Beispielsweise haben die US-amerikanischen National Institutes of Health (NIH) ein Moratorium für Forschung angekündigt, das die frühe menschliche Entwicklung menschlicher Stammzellen in Wirbeltierembryonen umfasst. Dieses Moratorium erstreckt sich jedoch nicht auf die Implantation menschlicher Organoide.

Jetzt können die Diskussionen mit neuer Kraft aufflammen, denn am 11. November 2017 findet das jährliche Treffen der American Society of Neuroscience statt. Dort sollen zwei wissenschaftliche Gruppen auftreten, die neue Ergebnisse zur Integration von Organoiden des menschlichen Gehirns in das Gehirn lebender Ratten präsentieren werden . Zum ersten Mal werden solche Experimente nicht in vitro, sondern an realen Lebewesen durchgeführt.

Nach vorläufigen Informationen sind die Ergebnisse der Experimente wirklich erstaunlich. Sie sagen, dass 2-mm-Organoide im Gehirn lebender Ratten über einen langen Zeitraum, in einem Fall - zwei Monate - überlebten und sogar mit dem Gefäß- und Nervensystem der Ratte verbunden waren , Blut durch die Gefäße übertragen, Nervenimpulse empfangen und an das Gehirn des Tieres senden! Einige Axone des menschlichen Gehirns drangen bis zu einer Tiefe von 1,5 mm in das Rattenhirn ein und waren mit dem Corpus Callosum verbunden, der die linke und die rechte Hemisphäre verbindet. Wenn die Ratte im Auge leuchtete, reagierten menschliche Neuronen auf Licht, was auf eine funktionelle Integration mit dem Rattenhirn hinweist. Dies sind wirklich beispiellose Ergebnisse, da Wissenschaftler so etwas noch nicht getan haben.

"Hier betreten wir ein ganz neues Gebiet", sagte Christof Koch, Präsident des Allen Brain Science Institute in Seattle. "Die Wissenschaft entwickelt sich so schnell, dass die Ethik nicht mithalten kann."

Früher argumentierten Wissenschaftler, dass der Embryo eines menschlichen Gehirns in einem Reagenzglas in Zukunft auf seine Existenz aufmerksam werden könnte, aber mit der Implantation dieses Embryos in das Gehirn einer Ratte erreichen ethische Streitigkeiten ein neues Niveau. Hier geht es bereits um die Schaffung echter Chimären. In der Biologie werden Chimären als Organismen bezeichnet, die aus genetisch heterogenen Zellen bestehen.

Es wird angenommen, dass sich menschliche Organoide im lebenden Gehirn eines Wirbeltieres (Ratte) schneller entwickeln können als in vitro. Daher sollte das ethische Problem mit dem möglichen Auftreten von Bewusstsein so schnell wie möglich gelöst werden. Zwar gibt es jetzt kein Problem, aber das bedeutet nicht, dass es niemals entstehen wird, sagen Befürworter eines ethischen Ansatzes. Es geht darum, die Konsequenzen vor dem tatsächlichen Auftreten des Problems zu erörtern, damit die Forschung irgendwann eingestellt werden kann.

In jüngsten Experimenten wurden die Organoide des menschlichen Gehirns in das Gehirn erwachsener Ratten implantiert, deren Entwicklung bereits gestoppt ist. Wissenschaftler sagen, es sei schwer vorstellbar, welcher Integrationsgrad erreicht werden kann, wenn Organoide in das Gehirn eines Rattenembryos implantiert werden.