Jens Schwamborn untersucht die Auswirkungen des Virus auf das Gehirn derzeit mit seinem Forschungsteam von OrganoTherpeutics anhand von 3D-Mini-Hirnmodellen. Diese wurden ursprünglich zur Erforschung der Parkinson-Krankheit entwickelt, erweisen sich aber auch in der aktuellen Pandemie-Situation als hilfreich.

Verzeichnis:
• Wie wirkt sich SARS-CoV2 auf das menschliche Gehirn aus?
• Wie können Mini-Gehirne bei der Covid-19-Forschung helfen?
• Was bedeutet Drug Repurposing?
• Können noch mehr Krankheiten mit Mini-Brains untersucht werden?

WIE WIRKT SICH SARS-CoV2 AUF DAS MENSCHLICHE GEHIRN AUS?

Wie Jens Schwamborn erklärt, wurde ein Zusammenhang zwischen Coronaviren und neurologischen Auffälligkeiten bereits bei früheren Versuchen mit SARS-CoV 1 festgestellt. Eine Studie zur SARS-CoV2-Variante hat nun ergeben, dass ein großer Teil von an Corona erkrankten Menschen neben den bekannten Symptomen wie Atemwegsprobleme und Lungenversagen auch neuronale Verluste am Gehirn zu erleiden hatten. Darüber hinaus, führt Jens Schwamborn aus, wurde das Virus auch im Darm einiger Patienten nachgewiesen, was wiederum bedeutet, dass es in der Lage ist, sich allgemein in Zell- und Gewebearten festzusetzen und zu vermehren. Der Wissenschaftler erklärt, dass es generell zwei Wege zu geben scheint, über die das Virus das zentrale Nervensystem befallen kann – das Blut und die neuronale Verbreitung. Umso wichtiger ist es, die neurologischen Auswirkungen von SARS-CoV2 schnellstmöglich zu untersuchen.

WIE KÖNNEN MINI-GEHIRNE BEI DER COVID-19-FORSCHUNG HELFEN?

Wie Jens Schwamborn schildert, erfolgt die Covid-19-Forschung mit Hirn-Organoiden anhand von zwei Schritten. Zunächst werden die Mini-Hirnmodelle durch Stammzellen gezüchtet, die wiederum aus entnommenen Hautzellen heraus entstanden sind. Sobald die Entwicklung der Hirnorgaoiden abgeschlossen ist, übergibt Jens Schwamborn sie dem Luxembourg Institute of Health. Dort werden die Modelle unter strengen Sicherheitsvorkehrungen mit SARS-CoV2 infiziert. Anschließend wird das Virus durch ein spezielles Verfahren inaktiv gemacht, damit der Rücktransport zu OrganoTherapeutics gefahrlos verlaufen kann. Im zweiten Schritt werden die infizierten Mini-Brains dann mittels modernster Technik auf das Absterben der Zellen und die Reduzierung neuronaler Funktion untersucht. Wie Jens Schwamborn erklärt, helfen die gewonnen Daten dabei, herauszufinden welche Veränderungen der Gene die Virusinfektion ausgelöst haben.

WAS BEDEUTET DRUG REPURPOSING?

Die Arbeit mit Hirn-Organoiden steht laut Jens Schwamborn noch ganz am Anfang und bietet vielfältige Möglichkeiten der Forschung. Das sogenannte Drug Repurposing ist ein Verfahren, das ebenfalls bei der Bekämpfung von SARS-CoV2 zum Einsatz kommmt. Hier werden laut Jens Schwamborn bereits bekannte Medikamente, die in anderen Bereichen Anwendung finden, mittels künstlicher Intelligenz an Hirnorganoid-Modellen getestet. Die Mini-Gehirne werden dabei nach ihrer Infizierung mit den Wirkstoffen behandelt. OrganoTherapeutics nimmt anschließend eine Analyse vor, anhand derer hoffentlich bald geeignete Verbindungen ausfindig gemacht werden können, aus denen man Medikamente zur Behandlung neuronaler Symptome von Covid-19 entwickeln kann.

KÖNNEN NOCH MEHR KRANKHEITEN MIT MINI-BRAINS UNTERSUCHT WERDEN?

Jens Schwamborns Antwort hierauf lautet: Ja. Das Modell bietet auch in anderen Forschungsbereichen Möglichkeiten, Zelltypen, die mit Neuronen interagieren zu untersuchen und analysieren. Darüber hinaus bieten Mini-Brains die Möglichkeit, an Hirn-Aktivitäten zu forschen, ohne dabei auf menschliche oder tierische Probanden zurückgreifen zu müssen.

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