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Ein menschliches Gehirnmodell in einer Petrischale?

Bioethik von Gehirnorganoiden soll erforscht werden

19.10.2018

Forscher auf der ganzen Welt sind nun in der Lage, die strukturellen, zellulären und entwicklungsbezogenen Feinheiten des menschlichen Gehirns mit Hilfe von biotechnologisch hergestellten Stammzell-basierten Modellen, den Organoiden, zu untersuchen. Aber die Ethik, die Forscher und Regulierungsbehörden leiten soll, hinkt hinter der technologischen Fähigkeit hinterher, Gehirne in einer Petrischale "wachsen" zu lassen.

Das wird sich bald ändern, wenn eine Gruppe von Bioethikern und Wissenschaftlern das unerforschte Gebiet der Neuroethik aufzeichnet, das sich schnell aus der Fähigkeit heraus entwickelt, Modelle des Gehirns zu bioengineeren. Die Studie mit dem Titel "The Brainstorm Project" wird von Insoo Hyun, PhD, Professor für Bioethik an der Case Western Reserve University School of Medicine, geleitet. Hyun charakterisiert das Projekt als einen ersten Schritt zum Aufbau eines philosophischen Rahmens, auf dem die Regierungspolitik und -vorschriften basieren.

"Dies ist ein neues Wissenschaftsgebiet, für das wir derzeit nur wenige Ideen haben, wie wir das, was in Bezug auf staatliche und institutionelle Regulierung funktioniert, angehen oder abbilden können", sagt Hyun.

Das zweijährige Projekt wurde im September dieses Jahres in Zusammenarbeit mit Forschern des Massachusetts Institute of Technology (MIT), der Harvard University und der Stanford University gestartet und wird durch einen Zuschuss von 569.410 US-Dollar von National Institutes of Health Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies® (BRAIN) Initiative finanziert.

"Die Organoidforscher in unserem Brainstorm-Projekt sind an der Spitze dieser Wissenschaft und dieses Projekt ist eine neue Gelegenheit, ihre Studien im Hinblick auf die aufkommenden ethischen Fragen zu verfolgen", sagte Hyun. Sie gehören zu den weltweit führenden Wissenschaftlern auf diesem neuen Gebiet der Neurowissenschaften und sind bestrebt, die ethischen Dimensionen ihrer Arbeit mit Bioethikern zu erforschen."

Die Brainstorming-Projekt-Arbeitsgruppe besteht aus dem Bioethiker Hyun und seinem Case Western Reserve Co-Investigator, Aaron Goldenberg, PhD, MPH, Associate Professor und Forschungsdirektor für die Abteilung Bioethik und Co-Direktor des Case Western Reserve Center for Genetic Research Ethics and Law, sowie Jeantine Lunshof, einer Bioethikerin im Church Lab der Harvard Medical School.

Die Bioethiker werden wöchentlich mit Wissenschaftlern interagieren, einschließlich Laborbesuchen, um die organoiden Experimente des Gehirns von Anfang, Mitte und Ende des Studiums an den kooperierenden Universitäten zu verfolgen.

"Es gibt drei Hauptbereiche der Organoidforschung", sagte Hyun. "Im ersten Bereich versuchen Bioingenieure, die Gehirnmodelle über einen längeren Zeitraum - Monate oder Jahre - zu erhalten und zu wachsen. Sie experimentieren mit künstlichen Kreislauf- und Gefäßsystemen im Laufe der Zeit, bis die Organoide weiter reifen."

Der zweite Forschungsbereich besteht darin, genauere Gehirnorganoide herzustellen, die alle relevanten Zelltypen im natürlichen menschlichen Gehirn aufweisen. Der dritte Bereich der Untersuchung besteht darin, Signalmessungen durchzuführen, um zu sehen, wie verschiedene Gehirnregionen funktionieren.

Im zweiten Jahr des Projekts finden mehrere Workshops statt, um die Ergebnisse in jedem der drei Bereiche zu untersuchen. Der zusammenfassende Workshop findet im Case Western Reserve statt, woraufhin das Team seinen Bericht an die NIH erstatten wird.

"Ein Organoid ist kein menschliches Subjekt, gemäß den bundesstaatlichen Vorschriften", erklärte Hyun. "Ein Organoid ist ein Organmodell in einer Petrischale. Während die Menschen jedoch wachsende Modelle anderer Organe, wie z.B. der Nieren, in einer Weise betrachten können, können sie die Idee, ein Modell eines menschlichen Gehirns vorsichtiger zu entwickeln, sehen."

Laut Hyun ist eine enge Zusammenarbeit zwischen Neurowissenschaftlern und Bioethikern etwas, was die BRAIN-Initiative erreichen wollte. Hyuns Ansatz - im Wesentlichen die gemeinsame Entwicklung eines neuen Bereichs - ist eine gezielte Anstrengung, um die in wissenschaftlichen Bereichen üblichen "Silos" zu vermeiden.

Die Untersuchung einer Reihe von ethischen Fragen in diesem aufkommenden Bereich wird dazu beitragen, das Vertrauen der Öffentlichkeit in die Wissenschaft zu sichern, glaubt Hyun. Das ultimative Ziel des Brainstorm-Projekts ist es, ein größeres Bewusstsein und Verständnis zwischen Wissenschaftlern und Ethikern zu entwickeln und - über die Dauer des Projekts hinaus - Leitlinien für das zukünftige Management ethischer Fragen zu geben, die für neue Bereiche der Hirnmodellierungsforschung einzigartig sein können.

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