Seit 2019 leitet Jens Schwamborn mit seinem Arbeitspartner Javier Jarazo das selbst gegründete Unternehmen OrganoTherapeutics. Das Forschungsunternehmen ist ein Spin-off der University of Luxembourg / Luxembourg Centre for Systems Biomedicine (LCSB), das sich der Erforschung von Krankheiten widmet, die das menschliche Mittelhirn angreifen. In erster Linie geht es dabei um das Verstehen von Morbus Parkinson, einer Krankheit, die jeden treffen kann und die bis heute als unheilbar gilt. Jens Schwamborn entwickelte ein Forschungsmodell, das es möglich macht, direkt am Angriffspunkt dieser und anderer neurologischen Krankheiten zu forschen, ohne dabei tatsächlich ein lebendes Gehirn vor sich haben zu müssen.

ÜBER JENS SCHWAMBORN

Nach seinem Studium der Chemie und Biochemie promovierte Jens Schwamborn an der Westfälischen Wilhelms-Universität in Münster am Institut für Allgemeine Zoologie und Genetik und gründete nach postgradualer Projektarbeit an verschiedenen Instituten seine eigene Forschungsgruppe, wiederum an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster. Während seiner Arbeit wurde eine Problematik immer mehr offenbar: die im Labor gewonnenen Erkenntnisse ließen sich nur schwer als Therapie auf den tatsächlichen Patienten übertragen. Im Jahr 2019 gründete Jens Schwamborn daher gemeinsam mit einem Kollegen OrganoTherapeutics, um eine Forschungsumgebung zu entwickeln, die sich später auf die tatsächlichen Gegebenheiten am menschlichen Gehirn übertragen lassen.

DIE FORSCHUNG VON ORGANOTHERAPEUTICS

Mit OrganoTherapeutics entwickelte Jens Schwamborn ein Hirnorganoiden-Modell, welches die relevanten Strukturen des menschlichen Mittelhirns abbildet. Damit kann direkt in einer Umgebung geforscht werden, die im tatsächlichen Gehirn von der Parkinson-Krankheit angegriffen wird. Die Hirnorganoiden tragen dabei Morbus Parkinson bereits in sich, denn sie werden aus Stammzellen gezüchtet, die wiederum aus Hautzellen von Parkinson-Patienten generiert wurden. Auf diese Weise lässt sich die Komplexität des menschlichen Gehirns als auch die Pathologie von Parkinson im Labor darstellen. Für Neurowissenschaftler Jens Schwamborn ist diese Forschungsumgebung ideal, denn so ist es sehr wahrscheinlich, dass stoffliche Verbindungen, die an den Mini-Gehirnen eine Wirkung erzielen, auch am lebenden Gehirn eines Parkinson-Patienten wirksam sein können.

WIE SICH MINI-GEHIRNE AUCH IM KAMPF GEGEN COVID-19 EINSETZEN LASSEN

Dass das Hirnorganoiden-Modell nicht nur zur Erforschung von Morbus Parkinson eingesetzt werden kann, zeigt sich derzeit an einem Projekt, bei dem Jens Schwamborn und OrganoTherapeutics mit dem Luxembourg Institute of Health (LIH) und dem Unternehmen DeepBioInsights kooperieren. Hier soll an den Hirnorganoiden das Corona-Virus SARS-CoV2 erforscht werden. Da dieser Erreger wie Parkinson Nervenzellen angreift, bietet das Modell der Mini-Gehirne auch in diesem Fall eine ideale Forschungsumgebung. Es werden Hautzellen gesunder Menschen zu gesunden Stammzellen weiterentwickelt, aus denen wiederum gesunde Nervenzellen gezüchtet werden, die im Anschluss
Unter größten Schutzmaßnahmen mit SARS-CoV2 infiziert werden. So soll erforscht werden, wie das Virus das menschliche Gehirn genau angreift und welche Stoffe dagegen wirksam sein können.

HIRNORGANOIDEN-MODELLE ALS MODERNE FORSCHUNGSMETHODE

Nicht zuletzt wegen seiner vielfältigen Einsetzbarkeit gilt das Prinzip der Hirnorganoiden-Modelle inzwischen als moderne Forschungsmethode, die sich in naher Zukunft in der Neurowissenschaft durchsetzen wird. Jens Schwamborn konzentriert sich mit OrganoTherapeutics auf die Forschung mit spezifischen Mittelhirnorganoiden, in erster Linie um die Parkinson-Krankheit weiter zu erforschen. Die Entwicklung der Technologie stellt sich als bereits sehr fortgeschritten dar. Mit der Unterstützung von computerbasierten Analysealgorithmen ist die Hirnorganoiden-Methode bereits so ausgereift, immer mehr wertvolle Ergebnisse gewonnen werden können.

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Jens Schwamborn wurde 1977 in Deutschland geboren und ist ein studierter Chemiker und Biochemiker, der sich auf die Forschung von Morbus Parkinson spezialisiert hat. 2019 gründete er zusammen mit seinem Forschungspartner Javier Jarazo das Forschungsunternehmen OrganoTherapeutics und fokussiert sich dort auf die Entwicklung von laborgezüchteten Hirn-Organoiden, anhand derer Wirkstoffe für Medikamente getestet werden können

Verzeichnis:
Was ist das Ziel von OrganoTherapeutics?
Was sind 3D-Mini-Brains?
Wofür können Mini-Brains noch genutzt werden?
Inwiefern hilft der Einsatz von Mini-Brains bei der Bekämpfung von Covid-19?
Wie geht OrganoTherapeutics bei den Testreihen zur Covid-19-Bekämpfung vor?

WAS IST DAS ZIEL VON ORCANIC THERAPEUTICS?

Wie Jens Schwamborn erklärt, ist OrganoTherapeutics eine Spin-Off-Organisation der Universität Luxemburg, das sich in erster Linie der Erforschung der Morbus-Parkinson-Erkrankung verschrieben hat. Jens Schwamborns Ziel ist es, die Krankheit direkt an Modellen, die dem Gehirnen so aehnlich wie moeglich sind, zu erforschen, um Parkinson schon bei der Entstehung bekämpfen zu können. Die von ihm und seinem Partner entwickelte Forschungsmethode durch Hirn-Organoiden macht es außerdem möglich, auf menschliche oder tierische Probanden zu verzichten.

WAS SIND 3D-MINI-BRAINS?

Die sogenannten Mini-Brains, anhand derer Jens Schwamborn gemeinsam mit Partner Javier Jarazo die Morbus-Parkinson-Erkrankung erforscht, sind im Grunde speziell auf das Mittelhirn ausgerichtete Organoiden. Als Organoid bezeichnet man wiederum Zellgruppen und Gewerbestücke, die aus Stammzellen in einem Reagenzglas gezüchtet werden. So hat Jens Schwamborn die Mini-Brains beispielsweise aus den Stammzellen von Parkinson-Patienten gezüchtet, was eine direkte Untersuchung der Krankheitsstruktur im Vergleich zu gesunden Personen ermöglicht.

WOFÜR KÖNNEN MINI-BRAINS NOCH GENUTZT WERDEN?

Zwar sind die Mini-Brains in erster Linie zur Untersuchung und Behandlung von Parkinson entstanden, doch inzwischen hat sich herausgestellt, dass die Organoiden auch zur Erforschung von anderen Krankheiten eingesetzt werden können. So bieten die Mini-Brains in Kombination mit künstlicher Intelligenz die Möglichkeit, auch für andere Krankheiten Wirkstoffe zu finden, erläutert Jens Schwamborn.

INWIEFERN HILFT DER EINSATZ VON MINI-BRAINS BEI DER BEKÄMPFUNG VON COVID-19?

Im Zuge der SARS-COV2-Forschung wurde laut Jens Schwamborn herausgefunden, dass die Krankheit nicht nur gravierende Auswirkungen auf die Lunge und die Atemwege hat, sondern auch im Gehirn schwere neuronale Schäden hervorrufen kann. Aus diesem Grund nutzt das Forschungsteam des Zell- und Entwicklungsbiologen die Hirn-Organoiden derzeit auch verstärkt zur Erforschung von Covid-19. Die Hirnmodelle werden dabei genutzt, um mögliche, gegen das Virus wirksame Behandlungsmethoden zu erproben.

WIE GEHT ORGANIC THERAPEUTICS BEI DEN TESTREIHEN ZUR COVID-19-BEKÄMPFUNG VOR?

Wie Jens Schwamborn ausführt, werden im Zuge der Corona-Forschung von OrganoTherapeutics zunächst Hirnmodelle gezüchtet, die man anschließend unter höchstmöglichen Schutzbedingungen in Hochsicherheitslaboren mit dem Virus infiziert. Anschließend wird das Virus in den Mini-Brains durch ein spezielles Verfahren inaktiviert, damit der Rücktransport zu OrganoTherapeutics gefahrenlos vonstatten gehen kann. Jens Schwamborn erklärt, dass sein Forschungsteam die Hirnmodelle eingehend untersucht und dabei besonders das Absterben von Zellen und der Verlust von neuronalen Funktionen analysiert wird, um zu verstehen, wie das Virus funktioniert.

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Jens Schwamborn widmet sich schon seit Jahren der Forschung von Morbus Parkinson, einer bislang als unheilbar geltenden Krankheit, die vor allem neuronale Störungen im Gehirn verursacht. Seit Jahren ist er an der Universität Luxemburg tätig und hat dort die Spin-Off-Firma OrganoTherapeutics ins Leben gerufen. Mit seinem Kollegen Javier Jarazo und dem Team von OrganoTherapeutics hat der 1977 geborene Biochemiker und Chemiker sogenannte Hirn-Organoiden, mit einem speziellen Fokus auf das Mittelhirn, entwickelt, durch die Untersuchungen am menschlichen Gehirn besser durchführbar sind.

WIE SICH MORBUS PARKINSON AUF DAS MENSCHLICHE GEHIRN AUSWIRKT

Jens Schwamborn weiß, dass Morbus Parkinson eine schleichende Krankheit ist, die die Betroffenen stark belastet. Befallen wird davon das Mittelhirn; ein Krankheitsverlauf äußert sich vor allem in Bewegungsstörungen und Muskelzittern, kann aber auch psychische und mentale Einschränkungen mit sich führen. Bislang gilt Morbus Parkinson als unheilbar, es ist lediglich eine Verzögerung und Linderung der Symptome möglich. Jens Schwamborn hat das Ziel, mithilfe der Hirn-Organoiden herauszufinden, wie die Krankheit entsteht und somit die Wurzel des Übels zu bekämpfen.

OrganoTherapeutics
Über die Hirn-Organoiden
Mini-Brains sind die Zukunft der Hirn-Forschung
Jens Schwamborns Ziele

WER IST JENS SCHWAMBORN?

OrganoTherapeutics wurde 2019 als spin-off der Universität Luxemburg von Jens Schwamborn und Javier Jarazo gegruendet. Bei Forscher haben Erfahrungen im Bereich der Stammzellforschung und Neurowissenschaftten. Das Unternehmen OrganoTherapeutics hat sich ganz Hirnforschung mit Hirn-Organoiden gewidmet.

ÜBER DIE HIRN-ORGANOIDEN

Jens Schwamborns Hirn-Organoiden sind Zellgruppen und Gewebestücke, die aus menschlichen Stammzellen heraus im Reagenzglas gezüchtet werden. Sie weisen in manchen Aspekten ähnliche Eigenschaften wie das menschliche Mittelhirn auf und sind dazu in der Lage, sich miteinander zu vernetzen, Signale auszutauschen und typische Stoffwechselprodukte des entsprechenden Gehirnbereichs zu produzieren. Für die Untersuchung der Krankheit Parkinson werden Stammzellen von Parkinson-Patienten verwendet. Auf diese Weise kann Jens Schwamborn den Verlauf der Krankheit am Gehirn untersuchen und gleichzeitig mögliche Medikamente auf ihre Wirkung testen.

MINI-BRAINS SIND DIE ZUKUNFT DER HIRN-FORSCHUNG

Die Entwicklung der Hirn-Organoiden oder Mini-Brains kann die Zukunft der Hirnforschung maßgeblich vorantreiben. So war bisher auf Grund der Komplexität des Organs kaum möglich, die Strukturen und Abläufe des Gehirns in der nötigen Intensität zu erforschen. Zudem musste laut Jens Schwamborn in der Hirnforschung bislang meist auf die Gehirne menschlicher oder tierischer Probanden zurückgegriffen werden. Da die Zellkulturen der Mini-Brains ihrem menschlichen Vorbild allerdings bezogen auf manche Eigenschaften deutlich mehr ähnelt als es die Gehirne von Tieren tun, kann in Zukunft vielleicht die Menge and Tierversuche in der Hirnforschung deutlich reduziert werden.

OrganoTherapeutics ZIELE

Jens Schwamborn möchte mit seiner Forschung dazu beitragen, die Krankheit Parkinson in ihrer Entstehung zu verhindern oder zumindest zu heilen. Dafür benötigt der Forscher allerdings die nötigen finanziellen Mittel, die dadurch gewonnen werden sollen, dass größere Partner aus der Pharmabranche sich dazu bereiterklären, an dem Projekt mitzuwirken. Ein erster Schritt in die richtige Richtung wurde bereits gegangen: Im vergangenen Jahr durften Jens Schwamborn und Javier Jarazo für ihr Forschungsprojekt mehrere renommierte, wissenschaftliche Preise wie den SLAS New Product Award 2021 entgegennehmen.

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Im Jahr 2019 gründete Prof. Jens Schwamborn mit seinem Kollegen Javier Jarazo OrganoTherapeutics, quasi ein Spin-off-Unternehmen der Unversity of Luxembourg. Das Hauptaugenmerk von OrganoTherapeutics liegt auf der Entwicklung und Anwendung von in vitro gezüchteten Hirnorganoiden, die zur Erforschung und Testung von Wirkstoffen gegen Morbus Parkinson dienen. Das Herausragende an diesem Modell ist dabei, dass es auch zur Erforschung von anderen Krankheiten anwenden lässt. Auch die Menge an Tierversuche könnte durch das Hirnorganoid-Modell verringert werden.

Jens Schwamborn, Neurowissenschaftler
Das innovative Forschungsmodell von OrganoTherapeutics
Mini-Brains im Kampf gegen SARS-CoV2
Der Forschung mittels Hirnorganoiden gehört die Zukunft

JENS SCHWAMBORN, NEUROWISSENSCHAFTLER

Nach seinem Studium der Chemie und Biochemie promovierte Jens Schwamborn im Fach Biologie. Erste praktische Erfahrungen sammelte er durch die Mitarbeit bei diversen Projekten, bevor er seine eigene Forschungsgruppe gründete. Bei der Erforschung von neurologischen Krankheiten wie Parkinson stellte sich immer wieder das Problem, dass nicht vor Ort im Gehirn des Patienten geforscht werden kann, wo die Krankheit direkt angreift. Jens Schwamborn entwickelte daher mit OrganoTherapeutics ein innovatives Forschungsmodell, das mit Hilfe kleiner Hirnorganoiden eine Forschung direkt da ermöglicht, wo die Krankheit ansetzt. Auf Dauer soll so eine wirksame medikamentöse Behandlung für die Parkinson-Krankheit gefunden werden.

DAS INNOVATIVE FORSCHUNGSMODELL VON ORGANOTHERAPEUTICS

In vitro entwickelten Jens Schwamborn und OrganoTherapeutics aus Stammzellen Mini-Gehirne, die das abbilden – jenen Bereich im Gehirn, der von der Parkinson-Krankheit betroffen ist. Diese Hirnorganoiden wurden direkt aus zu Stammzellen umgewandelten Hautzellen von Parkinson-Patienten entwickelt und können daher einerseits die Komplexität des menschlichen Gehirns und andererseits die Pathologie von Morbus Parkinson darstellen. Für Jens Schwamborn und sein Team bildet dieses Modell die perfekte Ausgangsbasis für Forschungen und Tests, denn es kann davon ausgegangen werden, dass Stoffe, die an diesen Mini-Gehirnen positiv wirken, dies mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit auch tatsächlich im menschlichen Gehirn tun werden.

MINI-BRAINS IM KAMPF GEGEN SARS-COV2

Zahlreiche Studien implizieren inzwischen, dass das Corona-Virus SARS CoV2 nicht nur die Atemwege angreift, sondern dass es auch das zentrale Nervensystem befallen und neurologische Schäden anrichten kann. Für Jens Schwamborn war dies ein Ansatz, um in einer von der luxemburgischen Regierung unterstützten Kooperation mit dem Luxembourg Institute of Health (LIH) und DeepBioInsights an Hirnorganoiden das Coronavirus zu erforschen. Hierzu werden Mini-Gehirne unter größtmöglichen Schutzmaßnahmen mit SARS-CoV2 infiziert, so dass erforscht werden kann, wie das Virus genau neurologisch angreift und welche Stoffe dagegen wirksam sein können.

DER FORSCHUNG MITTELS HIRNORGANOIDEN GEHÖRT DIE ZUKUNFT

Die Arbeit an Hirnorganoiden ist für Jens Schwamborn das Forschungsmodell der Zukunft, das dazu dienen kann, wirksame Medikamente für momentan nicht oder nur sehr schwer behandelbare Krankheiten zu finden. Der Markt an Herstellern von Hirnorganoiden wächst bereits, wobei Jens Schwamborn betont, dass OrganoTherapeutics an Mittelhirn-Organoiden arbeitet und mit seiner Forschung an der Parkinson-Krankheit ein Alleinstellungsmerkmal hat. Die jahrelange Erfahrung macht die Technologie bereits zu einer sehr fortgeschrittenen und vielfältig einsetzbaren Methode. Die Unterstützung computergesteuerter Analysealgorithmen ist ebenfalls bereits so ausgereift, dass die erzielten Ergebnisse sich als immer wertvoller für die Forschung und die Entwicklung neuer Medikamente erweisen – ein Umstand, der Jens Schwamborn zuversichtlich macht, dass die Forschung mittels Hirnorganoiden helfen kann, in Zukunft sehr viele Krankheiten zu heilen.

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OrganoTherapeutics, das von Jens Schwamborn und Javier Jarazo in Luxemburg gegründete Unternehmen, ist ein Spin-off der Universität Luxemburg. Das eigentliche Ziel ist es, Medikamente zur Behandlung von Parkinson zu entwickeln. Hierfür werden in vitro Hirnorganoiden, sogenannte Mini-Brains, gezüchtet. Als sich im Zuge der aktuellen Corona-Forschung herauskristallisierte, dass SARS-CoV2 sich nicht nur auf die Atemwege auswirkt, kam das Team um Jens Schwamborn zu dem Schluss, dass ihre Mini-Gehirne ein geeignetes Werkzeug zur Entwicklung neuer Wirkstoffe sein können, die spezifisch auf die neurologischen Aspekte einer Infektion mit dem Virus Einfluss nehmen. Um hier die Forschung schnell vorantreiben zu können, arbeitet OrganoTherapeutics mit dem Luxembourg Institute of Health (LIH) und DeepBioInsights zusammen. Das Projekt wird von der luxemburgischen Regierung unterstützt.

SARS-CoV2 greift potentiell das Gehirn an
Weitere Angriffspunkte von SARS-CoV2
Forschung und Testreihen mit den Mini-Gehirnen von OrganoTherapeutics
Die Erweiterung des Modells für die SARS-CoV2-Forschung

SARS-CoV2 GREIFT potentiell DAS GEHIRN AN

In Wuhan wurden mit 214 an SARS-CoV2 erkrankten Patienten Untersuchungen angestellt, welche ergaben, dass 78 von ihnen außer den bereits bekannten Atemwegsproblemen auch neurologische Auffälligkeiten aufwiesen. Dabei gab es keinen Unterschied, ob die Krankheitsverläufe schwerer waren oder weniger schwer. Bereits bei früheren Versuchen mit SARS-CoV1 war aufgefallen, dass einige Bereiche im menschlichen Gehirn neuronale Verluste aufwiesen. Auch wurde bei den verwandten Coronaviren SARS-CoV und MERS-CoV eine neurologische Auswirkung festgestellt. Für Jens Schwamborn war der Gedanke entsprechend naheliegend, dass auch SARS-CoV2 nicht nur das Atemwegssystem, sondern eventuell auch das Gehirn angreift.

WEITERE ANGRIFFSPUNKTE VON SARS-CoV2

Jens Schwamborn erläutert weiter, dass das Virus zwar durchaus die Zellen des Atemwegssystems befällt, aber es ist sogar im persistenten Stuhl der SARS-CoV2-Patienten nachweisbar, was darauf hinweist, dass der Darm ebenfalls befallen werden kann. Die Auswirkungen sind hier nicht allzu gravierend, doch bedeutet dies, dass das Virus in der Lage ist, sich in Arten von Zellen und Geweben festzusetzen und dort zu vermehren. Auch in den Nieren und der Leber von Infizierten konnte SARS-CoV2 nachgewiesen werden. Betroffen waren hier in der Studie vor allem Patienten mit Bluthochdruck, Herzerkrankungen und Diabetes. Jens Schwamborn spricht im Allgemeinen von zwei Wegen, über die das Virus in das zentrale Nervensystem vordringen kann: über das Blut und über eine neuronale Verbreitung.

FORSCHUNG UND TESTREIHEN MIT DEN MINI-GEHIRNEN VON ORGANOTHERAPEUTICS

Die Hirnmodelle, welche Jens Schwamborn mit OrganoTherapeutics züchtet, können sich in der Corona-Forschung als hilfreich erweisen. Das Modell wurde ursprünglich zur Erforschung von Parkinson und zum Testen von Wirkstoffen gegen diese Krankheit entwickelt, doch lässt es sich leicht modifizieren, um auch im Kampf gegen Corona bei der Untersuchung von SARS-CoV2 und zum Testen möglicherweise wirksamer Substanzen eingesetzt werden zu können.

Im ersten Schritt werden Hirnorganoiden gezüchtet. Dies erfolgt durch eine Entnahme von Hautzellen, aus denen Stammzellen gezüchtet werden, die wiederum zu Hirnzellen weiterentwickelt werden. Hier macht sich die große Erfahrung bezahlt, die Jens Schwamborn und OrganoTherapeutics bereits seit Jahren mit ihrer Entwicklung von Mini-Gehirnen sammelten. Sobald diese Hirnorganoiden vollständig entwickelt sind, werden sie an das Luxembourg Insitute of Health weitergegeben, wo sie in Hochsicherheitslaboren und größtmöglichen Schutzbedingungen mit SARS-CoV2 infiziert werden. Nach Abschluss dieser Behandlung werden die Mini-Gehirne einer weiteren Prozedur unterzogen, die das Virus inaktiviert. Nur so kann ein gefahrenfreier Rücktransport zu OrganoTherapeutics gewährleistet werden, erklärt Jens Schwamborn.

Der zweite Schritt besteht darin, dass die mit SARS-CoV2 infizierten Mini-Brains eingehend analysiert werden. Untersucht werden von Jens Schwamborn und seinem Team dabei vor allem das Absterben der Zellen und die Reduzierung der neuronalen Funktion in den Mini-Gehirnen. Hier kommen Hochdurchsatz-Mikroskope und leistungsstarke Computer-Cluster zum Einsatz, verrät Jens Schwamborn. Die so gewonnenen Daten können zeigen, welche Veränderungen der Gene die Virusinfektion ausgelöst hat.

Das Modell der Mini-Brains zeigt nicht nur für die Corona-Forschung neue, bisher nicht dagewesene Möglichkeiten auf, es kann sich auch in anderen Forschungsbereichen von großem Nutzen erweisen.
Auch weitere Zelltypen, die mit den Neuronen interagieren, können auf diese Weise berücksichtigt werden, indem sie mit in die Mini-Gehirne eingebunden werden. So wird es möglich, weitere Erkenntnisse über die neuronalen Abläufe im menschlichen Gehirn zu gewinnen, so dass möglicherweise langfristig eine wirksame Therapie gegen Parkinson und auch gegen andere Krankheiten gefunden werden kann, ist sich Jens Schwamborn sicher. Die Mini-Gehirne ermöglichen es, Forschung da zu betreiben, wo aus ethischen Gründen der Wissenschaft bislang Grenzen gesetzt waren.

DIE ERWEITERUNG DES MODELLS FÜR DIE SARS-CoV2-FORSCHUNG

Die Zusammenarbeit mit DeepBioInsights ermöglicht es Jens Schwamborn und OrganoTherapeutics, in der Forschung mit ihren Hirnorganoiden noch zwei Schritte weiter zu gehen:

Beim sogenannten Drug Repurposing werden bereits bekannte und in anderen Bereichen angewendete Medikamente mithilfe von künstlicher Intelligenz zur Anwendung gegen SARS-CoV2 getestet. Statt eines üblichen Screenings greift man bei OrganoTherapeutics auf den von DeepBioInsights entwickelten Ansatz der künstlichen Intelligenz zurück, um zu wesentlich schnelleren und präziseren Ergebnissen zu gelangen. Auf diese Weise können mit den Hirnorganoid-Modellen einige wenige Moleküle gefunden werden, die in der Folge experimentell gegen das Coronavirus eingesetzt werden.

Neue Mini-Gehirne werden gezüchtet und wieder am Luxembourg Institute of Health mit SARS-CoV2 infiziert. Jedoch erfolgt dann, ebenfalls am LIH, eine Gabe der in Frage kommenden Wirkstoffe, um die mit SARS-CoV2 infizierten Mini-Gehirne auf diese Weise zu behandeln. Sobald diese Hirnorganoiden wieder bei OrganoTherapeutics eingetroffen sind, wird mit der Analyse zur Wirkung der Behandlung mit den Wirkstoffen begonnen. Hier werden hoffentlich sehr bald geeignete Verbindungen identifiziert, aus denen sich Medikamente zur Behandlung der neurologischen Aspekte von SARS-CoV2 entwickeln lassen, so Jens Schwamborn.

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Seit 2019 verwenden Prof. Jens Schwamborn, Mitbegründer des luxemburgischen Unternehmens OrganoTherapeutics, Mini-Gehirne, an denen Wirkstoffe für Medikamente getestet werden. Was zunächst zur Erforschung der Parkinson-Krankheit gedacht ist, kann außerdem in vielfältigster Weise zum Einsatz kommen – ganz aktuell forscht Jens Schwamborn zum Beispiel auch am Corona-Virus SARS-CoV2, um zur Entwicklung einer wirksamen Behandlung beizutragen. Das Besondere an diesem Forschungsmodell ist, dass es zur Reduzierung der Menge an Tierversuchen beitragen kann. Was kann man sich unter den „Mini-Brains“ vorstellen?

Wozu dient dieses Forschungsmodell?
Warum werden aktuell immer noch Tierversuche durchgeführt?
Inwiefern können Mini-Gehirne dazu beitrage Tierversuche zu reduzieren?

WAS KANN MAN SICH UNTER DEN „MINI-BRAINS“ VORSTELLEN?

Mini-Brains, in der Fachsprache Hirnorganoide genannt, sind aus menschlichen Stammzellen gezüchtete Zellkulturmodelle. Jens Schwamborn und sein Team forschen vorrangig an der Parkinson-Krankheit, weswegen zur Kultivierung von Stammzellen zunächst Hautzellen von Parkinson-Patienten entnommen werden. Dies bedeutet, dass das so entwickelte Mini-Gehirn die Anlagen fuer Parkinson bereits in sich trägt. Dabei handelt es sich jedoch nicht um voll entwickelte Gehirne, verrät Jens Schwamborn, sondern nur um für die Forschung relevante minimale Komponenten des menschlichen Gehirns – die jedoch mit denen im Körper einige Gemeinsamkeiten aufweisen.

WOZU DIENT DIESES FORSCHUNGSMODELL?

Die Mini-Gehirne dienen dazu, eine Möglichkeit zu schaffen, um Wirkstoffe zu testen. Die Forschung kann auf diese Weise direkt an der Krankheit und den betroffenen Stellen stattfinden. Für Jens Schwamborn ist dieses Modell zur Erforschung von Krankheiten besonders gut geeignet, weil neben Parkinson auch andere Krankheiten so erforscht werden können. Statt der Hautzellen von Parkinson-Patienten kann man die von an anderen Krankheiten leidenden Patienten hernehmen oder die aus gesunden Hautzellen gezüchteten Stammzellen mit Krankheiten infizieren, wie Jens Schwamborn und OrganoTherapeutics es aktuell in Kooperation mit anderen Labors zur Erforschung von Wirkstoffen gegen SARS-CoV-2 praktizieren.

WARUM WERDEN AKTUELL IMMERNOCH TIERVERSUCHE DURCHGEFÜHRT?

Das menschliche Gehirn ist eine immens komplexe Struktur, erklärt Jens Schwamborn. Daher ist und bleibt es stets eine Herausforderung, seine Entwicklungsprozesse und die in ihm passierenden neurologischen Störungen zu verstehen und nachzuvollziehen. Bislang sah man sich daher in der Forschung gezwungen, diverse Versuche an Tieren anzustellen, weil es sonst keinerlei Möglichkeiten gab, die neurologische Entwicklung des Gehirns und mögliche Erkrankungen desselben zu untersuchen. Jedoch eignen sich tierische Gehirne nur bedingt, um diese Situationen exakt abzubilden, denn sie entsprechen natuerlich nicht exakt einem menschlichen Gehirn . Es besteht also neben der ethischen Problematik ein rein wissenschaftlicher Bedarf an Labormodellen, welche die Tierversuche ersetzen können, so dass die Forschung Krankheitsmechanismen besser verstehen lernen kann, betont Jens Schwamborn.

Inwiefern können Mini-Gehirne dazu beitrage Tierversuche zu reduzieren?

Die Hirnorganoiden besitzen dreidimensionale, dem menschlichen Gehirn ähnliche Strukturen, welche sich sehr ähnlich verhalten wie die Zellen im tatsächlichen menschlichen Mittelhirn. Sie können sogar Signale aussenden und verarbeiten, berichtet Jens Schwamborn. In Tierversuchen lassen sich die Verhaltensweisen des menschlichen Gehirns oft nicht so exakt abbilden wie bei Versuchen und Tests an den Mini-Gehirnen, weswegen die hier gefundenen Wirkstoffe eine wesentlich größere Wahrscheinlichkeit bieten, im Körper des Menschen genau so zu helfen, wie sie es in der Laborumgebung tun. Das Forschungsmodell der Mini-Gehirne koennte neue Erkenntnisse liefern die wir in Tierversuchen vielleicht nicht gefunden haetten und damit dazu beitragen die Menge an Tierversuchen zu reduzieren, erklärt Jens Schwamborn.

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