Organoide: Erstellen von funktionsfähigen Organen außerhalb des menschlichen Körpers

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Organoide: Erstellen von funktionsfähigen Organen außerhalb des menschlichen Körpers

Organoide: Erstellen von funktionsfähigen Organen außerhalb des menschlichen Körpers

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Entwicklungen in Organoidstudien haben es möglich gemacht, echte menschliche Organe nahezu nachzubilden.
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      Quantumrun-Vorausschau
    • 12. November 2021

    Organoide, Miniaturversionen menschlicher Organe, die aus Stammzellen hergestellt werden, verändern den Bereich der Medizin, indem sie eine nicht-invasive Möglichkeit bieten, Krankheiten zu untersuchen und Behandlungen zu testen. Diese winzigen Organnachbildungen sind zwar nicht so komplex wie das Original, helfen Forschern jedoch dabei, tiefere Einblicke in den menschlichen Körper und die Krankheitsentwicklung zu gewinnen, was möglicherweise zu wirksameren und personalisierteren Behandlungen führt. Mit der Weiterentwicklung der Organoid-Technologie entstehen jedoch neue Herausforderungen, darunter die Notwendigkeit von Vorschriften zum Schutz der genetischen Privatsphäre und das Potenzial für eine Verschärfung der Ungleichheiten im Gesundheitswesen.

    Kontext von Organoiden

    Organoide sind im Wesentlichen Miniaturversionen menschlicher Organe. Es handelt sich um dreidimensionale Gewebeansammlungen, die sorgfältig aus Stammzellen, den Rohstoffen des Körpers, hergestellt werden und in der Lage sind, jeden Zelltyp zu erzeugen. Diese Organoide sind zwar noch nicht vollständig entwickelt, haben aber das Potenzial, sich zu Strukturen zu entwickeln, die bestimmten menschlichen Organen sehr ähnlich sind. 

    Möglich wird dieses Kunststück durch die Nutzung der inhärenten genetischen Anweisungen innerhalb der Zellen. Obwohl Organoide nicht die volle Komplexität tatsächlicher menschlicher Organe aufweisen, bieten sie eine praktikable Alternative für die Untersuchung funktioneller Organe, ohne auf invasive Verfahren oder Experimente an lebenden Menschen zurückgreifen zu müssen. Forscher sind optimistisch hinsichtlich des Potenzials von Organoiden als Werkzeug, um tiefere Einblicke in den menschlichen Körper und die Mechanismen der Krankheitsentstehung zu gewinnen. 

    Zum Beispiel eine Studie aus dem Jahr 2022, die in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Natur demonstrierte, wie Gehirnorganoide zur Untersuchung neurologischer Erkrankungen wie Alzheimer eingesetzt werden können. Den Forschern gelang es, den Verlauf der Krankheit in den Organoiden zu modellieren und so wertvolle Einblicke in ihre frühen Stadien zu gewinnen. Diese Art von Forschung unterstreicht das Potenzial von Organoiden als leistungsstarkes Werkzeug bei der Erforschung von Krankheiten und der Entdeckung von Arzneimitteln.

    Eine Studie in der 2023 Hepatol Commun Das Journal zeigte, dass Leberorganoide verwendet werden könnten, um die Wirksamkeit von Medikamenten gegen Lebererkrankungen zu testen und so die Abhängigkeit von Tierversuchen zu verringern. Dies stellt nicht nur einen ethischeren Ansatz für Drogentests dar, sondern auch einen genaueren, da Organoide die menschliche Reaktion auf Medikamente besser nachbilden können.

    Störende Wirkung

    Der Einsatz von Organoiden bei der Erforschung seltener Krankheiten und der Durchführung therapeutischer Studien ist ein Trend, der wahrscheinlich tiefgreifende langfristige Auswirkungen auf den Bereich der Medizin haben wird. Beispielsweise ist die Fähigkeit, ein Gehirnorganoid zu „züchten“, das neuronale Aktivität nachahmt, wie Forscher der University of California in Los Angeles im Jahr 2021 demonstrierten, ein bedeutender Fortschritt. Da sich die Technologie weiter verbessert, wird erwartet, dass Organoide in der Lage sein werden, andere komplexe Organe wie das Herz nachzuahmen. Eine Studie aus dem Jahr 2022, veröffentlicht in Frontiers verwendeten Herzorganoide, um das Fortschreiten von Herzerkrankungen zu untersuchen und neue Einblicke in die zugrunde liegenden Mechanismen zu gewinnen.

    In der personalisierten Medizin könnten Organoide aus den tatsächlichen Zellen einer an einer seltenen Krankheit leidenden Person hergestellt werden, sodass Ärzte eine nahezu Nachbildung des betroffenen Organs des Patienten untersuchen könnten. Dies unterstreicht jedoch auch eine der Einschränkungen von Organoiden: das Fehlen einer einheitlichen, konsistenten Umgebung für ihre Entstehung. Diese Variabilität kann es für Forscher schwierig machen, die Ergebnisse verschiedener Studien zu vergleichen. 

    Regierungen müssen möglicherweise die ethischen Auswirkungen der Verwendung von Organoiden berücksichtigen, insbesondere solcher, die die menschliche Gehirnaktivität stark nachahmen. Darüber hinaus müssen Vorschriften entwickelt werden, um die sichere und ethische Nutzung dieser Technologie zu gewährleisten. In der Zwischenzeit könnten Unternehmen die Organoid-Technologie nutzen, um neue Medikamente und Therapien zu entwickeln und so möglicherweise neue Märkte und Einnahmequellen zu erschließen. Allerdings müssen sie möglicherweise auch die Herausforderungen der Herstellung von Organoiden konsequent meistern, um die Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit ihrer Forschung sicherzustellen. 

    Auswirkungen von Organoiden

    Weitere Auswirkungen von Organoiden können sein:

    • Detaillierte Studien an Organen, bei denen Forscher eine Reihe von Organoiden herstellen, um verschiedene Behandlungsexperimente durchzuführen. 
    • Neuartige medikamentöse Behandlungsstudien durch Anpassung verschiedener Zellen innerhalb eines Organoids, um mit verschiedenen Arten von Chemikalien zu interagieren.
    • Zelltechnik, bei der Wissenschaftler Organoide dazu bringen könnten, sich zu anderen Strukturen zu entwickeln.
    • Eine deutliche Senkung der Gesundheitskosten durch wirksamere und individuellere Behandlungen von Krankheiten könnte die Dauer und Kosten von Krankenhausaufenthalten verringern.
    • Ein ethischerer Ansatz für die wissenschaftliche Forschung und mögliche Änderungen in der Tierrechtsgesetzgebung.
    • Datenschutzbedenken, da die genetischen Informationen von Einzelpersonen gespeichert und bei der Herstellung dieser Organoide verwendet werden müssten, was neue Vorschriften zum Schutz der genetischen Privatsphäre erfordert.
    • Die bestehenden Ungleichheiten in der Gesundheitsversorgung werden sich verschärfen, da der Zugang zu mithilfe dieser Technologie entwickelten Behandlungen auf diejenigen beschränkt sein könnte, die sie sich leisten können.

    Fragen zu berücksichtigen

    • Glauben Sie, dass Organoide irgendwann so weit entwickelt werden könnten, dass sie zu Organersatz werden können? Warum oder warum nicht?
    • Wären Sie bereit, eine Organoidtransplantation zu erhalten?

    Insight-Referenzen

    Für diesen Einblick wurde auf die folgenden beliebten und institutionellen Links verwiesen: