In den letzten Jahren gab es Begeisterung für die Erforschung menschlicher Krankheiten mit Organoiden – kleinen Gewebestücken aus Stammzellen, die Organe nachahmen. Aber Hirn-Organoide haben keine Verbindungen zu spezialisierten Hirnstrukturen, die für "normales" Verhalten nötig sind. Am Mittwoch beschrieb eine Forschungsgruppe an der Stanford University einen möglichen Weg, Hirn-Organoide in einem natürlicheren Kontext zu untersuchen: Sie löschten genetisch einen großen Teil des Mausgehirns aus und ersetzten ihn durch menschliche Hirn-Organoid-Zellen.

Organoide bieten ein besseres Modell als dissoziierte Zellen, haben aber noch Einschränkungen – kein Kreislaufsystem oder Immunzellen. Dies ist besonders einschränkend für Hirnstudien, wo spezialisierte Strukturen Informationen austauschen. Eine Alternative war die Implantation menschlicher neuraler Stammzellen in die Gehirne einer anderen Spezies, aber umgebende Wirtsneuronen machen unklar, was gelernt werden kann.

Die offensichtliche Lösung ist, Wirtszellen zu beseitigen und menschliche Zellen übernehmen zu lassen. Aber menschliche Neuronen reifen langsamer als die von Mäusen und bilden möglicherweise nicht schnell genug die nötigen Verbindungen. Das Stanford-Team löschte einen Teil des Mausgehirns, wählte den Kortex, der Entscheidungsfindung und Gedächtnis steuert. Sie nutzten ein in kortikalen Zellen aktives Gen, um ein Schlüsselgen zu löschen, das für die Chromosomentrennung während der Zellteilung benötigt wird.

Trotz der Tötung der meisten Zellen, die den reifen Kortex bilden, und der Halbierung des Hirnvolumens überlebten die Mäuse. Die Forscher entfernten die meisten anderen Jungen, um sicherzustellen, dass kortexfreie Mäuse genug Säugen erhielten, ließen sie länger bei den Müttern und boten kalorienreiches Futter. Diese Schritte ermöglichten ein nahezu vollständiges Überleben der Mäuse ohne m...