"Organmodelle tanzen auf vielen Hochzeiten"

Molekularbiologie. Miniorgane aus Stammzellen, die im Labor zum Wachsen gebracht werden, sollen Tierversuche ersetzen und Impulse für neue Therapien geben. Weitergetragen wird die Grundlagenforschung in akademischen Spin­-offs. 

_{VON CORNELIA GROBNER} 

_{Nun ist es gelungen. Sasha Mendjan hat mit seinem Team ein Herzmodell mit allen Kammern im Labor gezüch­tet. Bereits vor zwei Jahren mach­ten die Forschenden am Wiener Imba (Institute of Molecular Bio­technology) der Akademie der Wissenschaften mit einem soge­nannten Kardioid auf sich auf­merksam (Cell). Handelte es sich zunächst „lediglich“ um eine linke Herzkammer, kann Mendjan jetzt das Minimodell eines vollständi­gen Herzen im sehr frühen Ent­wicklungsstadium präsentieren.} 

_{„Wir versuchen, jeden Schritt der Entwicklung nachzuahmen und davon zu lernen“, erklärt der Molekularbiologe. Die Erkenntnis­ se sollen parallel dazu gleich in die Praxis fließen. Ermöglicht wird das durch „HeartBeat.bio“, ein 2021 ge­gründetes Labor-­Spin­-off. „Hier ist es gelungen, den Herstellungspro­zess zu automatisieren“, erklärt Mendjan. Das macht die Modelle für die Pharmaindustrie interes­sant, denn klinische Studien am Herzen sind aufwendig, langwierig und teuer. Auch deshalb kommt die Forschung an neuen Therapien gegen Herzkreislauferkrankungen nicht recht vom Fleck. An Kardio­iden könnten neue Krebsthera­pien, die oft das Herz schädigen, unkomplizierter ausprobiert wer­den. Zudem lassen sich darin Herzrhythmusstörungen oder morphologische Defekte studie­ren, um davon ausgehend Medika­mente zu entwickeln.} 

_{Frühe Entwicklung simulieren} 

_{„Mit Spin-­offs kann man die Über­setzung von Grundlagenforschung in etwas, das wirklich einen Unter­schied macht, enorm verkürzen“, sagt Mendjan. Über den Daumen gepeilt gehe die Idee bei einem von zehn Spin-­offs auf. In Österreich sei man ganz gut aufgestellt, auch wenn in Sachen Risikofreudigkeit seitens Investorinnen und Investo­ren noch viel Luft nach oben sei. Laut dem Austrian Start­up-­Moni­tor stieg der Anteil akademischer Spin-­offs hierzulande – rund 90 sind es pro Jahr – zuletzt leicht auf ein Viertel aller Start­up­-Gründun­gen an. Darunter waren zwei wei­tere Imba-Spin­-offs, die auf Organoide setzen: die Biotech­-Fir­men a:head und Angios.} 

_{„Wenn wir Medikamente ent­wickeln oder versuchen, Biologie zu verstehen, spielen Tierversuche eine große Rolle. Beim Gehirn kommt das an seine Grenzen“, sagt Imba­Forscher Jürgen Knoblich, auf dessen Arbeit das 2019 gegrün­dete Start­up a:head basiert. Die Lösung: Hirnorganoide. Wie bei den Kardioiden werden dazu hu­mane Zellen erst radikal verjüngt, um sie dann durch Zugabe be­stimmter Faktoren im Reagenzglas analog zur Entwicklung bei Embry­os in eine Richtung zu treiben (siehe Lexikon). Eingebettet in eine Substanz als Zellkitt („ähnlich wie eine Tellersulz, nur eine Million Mal teurer“) bilden sich schließlich selbstständig Gehirnorganoide.} 

_{Vor zehn Jahren waren Knob­lich und seine damaligen Kollegin Madeline Lancaster weltweit die ersten, die solche Modelle entwi­ckelten und zeigten, dass man da­ mit Erbkrankheiten imitieren kann. Aktuell interessieren Knob­lich Krankheiten wie Epilepsie oder Autismus. Im Modell kann be­reits nachgeahmt werden, wenn Nerven an die falsche Stelle wan­dern oder sich falsch anordnen. Sein nächstes Ziel ist die Simulati­on von Hirnströmen. Das würde die Türe für die Entwicklung geziel­ter Epilepsiemedikamente aufsto­ßen, ist der Forscher sicher.} ‍

_{Zwei Welten, ein Ziel ‍}

_{„Auf der kommerziellen Schiene hat man Möglichkeiten, die man in einem Forschungsinstitut nicht hat, und man kann der Gesell­schaft etwas zurückgeben“, betont Knoblich. Berührungsängste mit der Wirtschaft habe er keine, im Gegenteil, ihn interessiere das Zu­sammenspiel von akademischer (Kreativität, Individualität) und kommerzieller Welt (Automatisie­rung, Skalierung).} 

_{Gregor Wick steht auf der ande­ren Seite. Der Unternehmer grün­dete mit dem Genetiker und ehemaligen Imba­-Leiter Josef Pen­ninger sowie dem Molekularbiolo­gen David Hoffmann 2021 das Innsbrucker Start­up Angios. Wick kümmerte sich um die Lizenzver­handlung, um die Infrastruktur, den Dialog mit den Behörden – und nicht zuletzt um finanzkräftige Geldgeber. „Trotz Pandemie verlief alles schnell und effizient“, lobt er die Kooperation aller Beteiligten. Einer der Schwerpunkte der Firma: vaskuläre Organoide für die Wund­heilung und als Ersatz für Tierver­suche bei Medikamententests. „Künftig soll ein Großteil der Arterioskleroseforschung mit un­seren Modellen betrieben werden“, so Wicks Vision. Auch Diabetes­ Phänotypen werden in den Or­ganoiden gut dargestellt, ergänzt der wissenschaftlicher Leiter von Angios, Teodor Yordanov. Eine an­dere Anwendung könnte die Blut­versorgung von Zellen sein, die für bestimmte therapeutische Zwecke im Patienten implantiert werden (ein neuer Ansatz in der Diabetes­forschung). Mittlerweile schaffte man es bei Angios, Blutgefäße aus iPS­Zellen so zu perfektionieren, dass sie – in Mäusen implantiert – zu 95 Prozent ein halbes Jahr über­leben. Wick und Yordanov sind gu­ter Dinge, in drei Jahren mit klinischen Studien zu starten. ‍}

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_LEXIKON 

_{Organoide sind dreidimensionale Zell­kulturen, die aus bestimmten Stamm­zellen hergestellt werden. Verwendet werden dazu induzierte pluripotente Stammzellen (iPS­Zellen). ‍}

_{iPS-Zellen können durch Zugabe be­stimmter Gene aus Blutzellen her­ gestellt werden. Sie entsprechen Stammzellen, die sich im frühen Ent­wicklungsstadium in alle möglichen Zelltypen ausdifferenzieren können.} 

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_{Quelle: "Die Presse" WISSEN & INNOVATION, Samstag 21.Oktober 2023,}