bp27: Mini - Gehirne - Was uns cerebrale Organoide über uns selbst verraten

Es scheint sich sich langsam, aber zielsicher eine neue biophonb-Kategorie herauszubilden: Ist das Science oder Fiction? Wenn winzige Zellklumpen zum Beispiel plötzlich in der Lage dazu sind, den Experimentierenden aus ihrer Petrischale heraus zu beobachten, dann ist das definitiv Fiction. Oder? Jedenfalls haben wir noch nicht genug von synthetischer Biologie und greifen das Thema der letzten Folge hier einfach nochmal auf, dieses mal aber nicht im Großen, Ganzen, sondern im Kleinen, Speziellen. Denn Mini-Gehirne in Form von cerebralen Organoiden, ob mit oder ohne Augen, sind mittlerweile durchaus Science. Was wir alles erfinden mussten, damit Organoide ihren Siegeszug durch die Labore antreten konnten, warum sich darüber ganz besonders die Neurowissenschaft freut, und wie sich die Denkorgane von Maus, Mensch und Schimpanze voneinander unterscheiden, das klären wir hier. Ob Organoide der Forschung irgendwann nicht nur bei der Arbeit zusehen, sondern auch mitdenken werden, das wird die Zukunft zeigen.

Quellen
 Gabriel, E., et al. "Human brain organoids assemble functionally integrated bilateral optic vesicles." Cell Stem Cell (2021), DOI: https://doi.org/10.1016/j.stem.2021.07.010

Smaers, JB., et al. "The evolution of mammalian brain size." Science Advances (2021), DOI: DOI: 10.1126/sciadv.abe2101

Nowakowski, TJ., et al. "Transformation of the radial glia scaffold demarcates two stages of human cerebral cortex development." Neuron (2016), DOI: https://doi.org/10.1016/j.neuron.2016.09.005

Takahashi, K., Yamanaka, S. "Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors". Cell (2006), DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-2184.2008.00493.x

Lancaster, MA., et al. "Cerebral organoids model human brain development and microcephaly." Nature (2013), DOI: https://doi.org/10.1038/nature12517
(Coverbild stammt aus dieser Studie)

Kadoshima, T., et al. "Self-organization of axial polarity, inside-out layer pattern, and species-specific progenitor dynamics in human ES cell–derived neocortex." Proceedings of the National Academy of Sciences (2013), DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1315710110

Benito-Kwiecinski, S., et al. "An early cell shape transition drives evolutionary expansion of the human forebrain." Cell  (2021), DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.02.050

Chapters

• 0:00 Intro
• 2:00 News der Woche: Evolutionäre Zufälle
• 6:19 Einleitung: Wenn die Zellkultur zurückschaut
• 9:58 Cerebrale Organoide: was ist das, was kann das?
• 12:33 biophon's new topmodel: was macht ein gutes Modellsystem aus?
• 13:44 Hirn: ein ganz spezielles Ding
• 21:54 Und sie windet sich doch: Grundlegendes zur Hirnarchitektur
• 33:24 Schlüsseltechnologie I: induzierte pluripotente Stammzellen
• 39:46 Schlüsseltechnologie II: 3D-Zellkultur
• 42:44 Schlüsseltechnologie III: Sequenzierung
• 43:35 Die ersten Mini-Gehirne
• 47:52 Über Microzephalie
• 52:50 Wir sind verspätete Affen
• 56:22 Science oder Fiction?
• 1:05:21 Hausmeisterei