Mittwoch, 20 März 2019 14:33

Heterotopie-Modell in der Petrischale Empfehlung

Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Instituts für Psychiatrie haben im Labor mit Hirnorganoiden die Erbkrankheit Heterotopie nachgebildet. Dabei kommt es während der Hirnentwicklung bedingt durch Zellmigrationsstörungen zu knotenförmigen Ansammlungen von grauer Substanz außerhalb der Hirnrinde.


Bei der Heterotopie ist die Wanderung der Nervenzellen während der Entwicklung des Gehirns gestört. Dadurch ist die Hirnrinde deformiert, wodurch die Patienten an Epilepsien oder geistiger Behinderung leiden können.

Für ihre Untersuchungen verwendete das Wissenschaftlerteam um Dr. Silvia Cappello von der Abteilung Entwicklungs-Neurobiologie des Max-Planck-Instituts für Psychiatrie Bindegewebszellen aus Hautbiopsien von Patienten, die eine Mutation auf dem Gen DCHS1 bzw. FAT4 besaßen. Die aus diesen Genen erzeugten Proteine formen im Normalfall einen wichtigen Adhäsionskomplex bei migrierenden Nervenzellen, denn eine Adhäsion ist vor der Wanderung einer Nervenzelle zum Bestimmungsort unerlässlich.

Die Zellen wurden nach einem bestimmten Verfahren in induzierten pluripotente Stammzellen reprogrammiert und aus diesen wiederum Nervenvorläuferzellen und Nervenzellen (sogenannte Brain-Organoide) gezüchtet.

Die Wissenschaftler*innen beobachteten, dass sich die in den Organoiden enthaltenen Zellen von Patienten in Aussehen und Wanderverhalten von denen Gesunder unterschieden. Außerdem identifizierten sie molekulare Signaturen, die für die krankhaft veränderten Zellen spezifisch sind. Diese könnten wertvolle Ansätze und Ideen für Therapiemöglichkeiten darstellen.

Die Wissenschaftler*innen haben ihr Modell in der Zeitschrift Nature Medicine vorgestellt:
Klaus, J., Kanton, S., Kyrousi, C., Ayo-Martin, A.C., Di Giaimo, R., Riesenberg, S., O'Neill, A.C., Camp, J.G., Tocco, C., Santel, M., Rusha, E., Drukker, M., Schroeder, M., Götz, M., Robertson, S.P., Treutlein, B. & Cappello, S. (2019). Altered neuronal migratory trajectories in human cerebral organoids derived from individuals with neuronal heterotopia. Nature medicine doi: 10.1038/s41591-019-0371-0.

Quellen:
https://www.bionity.com/de/news/1160072/gehirnzellen-bilden-entwicklungsstoerung-im-labor-nach.html?pk_campaign=ca0264&WT.mc_id=ca0264
https://www.omim.org/entry/603057

Mehr über Heterotopie:
https://www.thieme-connect.com/products/ejournals/abstract/10.1055/s-0032-1322745