In den Weltraum geschickte Gehirne entwickelten sich schneller
US-Wissenschaftler hatten Organoide, die menschliches Hirngewebe repräsentieren, zur Internationalen Raumstation (ISS) geschickt. Bei diesem Experiment im Jahr 2019 blieben diese Mini-Gehirnstrukturen, die einen Monat im Weltraum verbrachten, nicht nur gesund, sondern reiften auch schneller als ihre Pendants auf der Erde.
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Im Jahr 2019 schickten US-Wissenschaftler Organoide, die menschliches Hirngewebe repräsentieren, zur Internationalen Raumstation (ISS). Das Ergebnis des Experiments zeigte, dass diese Mini-Gehirnstrukturen nicht nur gesund blieben, sondern im Vergleich zu ähnlichen, auf der Erde gezüchteten Exemplaren schneller reiften.
Jeanne Loring, Molekularbiologin am Scripps Research Institute, sagte: „Dass diese Zellen im Weltraum überlebten, war eine große Überraschung. Diese Studie ebnet den Weg für neue Experimente zur Untersuchung anderer Gehirnregionen, die von neurodegenerativen Erkrankungen betroffen sind.“ Organoide werden als dreidimensionale Zellgruppen definiert, die sich selbst erneuern können, Organfunktionen ausüben und direkt aus Gewebe oder Stammzellen gewonnen werden.
Organoide weisen strukturelle und funktionelle Ähnlichkeiten mit dem Gewebe auf, aus dem sie gewonnen wurden.
Die Internationale Raumstation bietet eine einzigartige Gelegenheit, die Auswirkungen der Mikrogravitation auf menschliche Zellen zu untersuchen.
Diese Auswirkungen sind nicht nur für die Gesundheit von Astronauten von großer Bedeutung, sondern auch für die medizinische Forschung auf der Erde. Die Umgebung der Mikrogravitation eröffnet neue Türen bei der Krankheitsmodellierung und der Arzneimittelentwicklung. Ein Team unter der Leitung des Molekularbiologen Davide Marotta vom ISS National Laboratory machte sich auf den Weg, um insbesondere zu erforschen, wie Nervenzellen, die mit neurodegenerativen Erkrankungen in Verbindung stehen, in der Mikrogravitation beeinflusst werden.
In der Studie wurden Zellen von gesunden Personen sowie von Menschen mit Multipler Sklerose (MS) und Parkinson-Krankheit im Labor umprogrammiert und in Nervenzellen umgewandelt. Diese Zellen bildeten Organoide, die Mikroglia enthalten, die Immunzellen des Gehirns.
Während ein Teil der Organoide auf der Erde verblieb, wurde der andere Teil in speziellen Kryoröhrchen zur ISS geschickt.
Nach einem Monat im Weltraum wurden die zurückgebrachten Organoide mit der Kontrollgruppe auf der Erde verglichen.
Es wurde festgestellt, dass die im Weltraum entwickelten Organoide schneller reiften, die Zellvermehrung jedoch langsamer verlief. Zudem zeigten sie im Vergleich zu den Organoiden auf der Erde eine geringere Expression von stressbedingten Genen und eine unerwartet niedrige Entzündungsrate.
Es wird vermutet, dass dies darauf zurückzuführen sein könnte, dass die Umgebung der Mikrogravitation den Bedingungen im menschlichen Schädel näher kommt. Loring fügte hinzu: „Im Weltraum ähneln diese Organoide dem Gehirn stärker. Sie bilden ihr eigenes Mikrouniversum.“
Die Forscher gaben an, dass das nächste Ziel darin bestehe, die Gehirnregionen zu untersuchen, die am stärksten von der Alzheimer-Krankheit betroffen sind. Zudem sind neue Experimente geplant, um zu verstehen, wie Nervenzellen im Weltraum Verbindungen untereinander aufbauen.
Loring sagte: „Bei solchen Studien können wir die Ergebnisse nicht auf Basis früherer Forschungen vorhersagen. Wir stehen buchstäblich am Anfang; wir sind zwar im Himmel, aber befinden uns noch in der Grundphase.“