Gehirnentwicklung

Das Gehirn von Säugetieren ist hochkomplex: Es besteht aus verschiedenen Hirnregionen, die miteinander in Verbindung stehen. Im Laufe der Evolution hat sich das Gehirn stark verändert, insbesondere in der menschlichen Linie. Zum Beispiel sind neue Gehirnregionen dazu gekommen, es gibt eine größere Anzahl von Nervenzelltypen und die einzelnen Nervenzellen habe eine komplexere Form. 
Fortschritte in der Stammzellbiologie in den letzten Jahren, ermöglichen es uns inzwischen die Entwicklung des menschlichen Gehirns in der Petrischale zu nachzustellen. Ausgehend von Stammzellen können wir dreidimensionale neuronale gewebeähnliche Strukturen herstellen, die wir Organoide nennen. Organoide bieten uns eine einzigartige Möglichkeit die Besonderheiten der menschlichen Gehirnentwicklung zu untersuchen. In der Forschungsgruppe Gehirnentwicklung verwenden wir Organoidmodelle, um zu verstehen, wie Erkrankungen des Gehirns während der Entwicklung auf zellulärer und molekularer Ebene entstehen. Dazu setzen wir Organoide entweder ungünstigen Umweltfaktoren aus oder verändern sie genetisch, so dass sie genetisch bedingte neurologische Entwicklungsstörungen repräsentieren. Unser Ziel ist es, Präventions- und Behandlungsstrategien für Gehirnentwicklungsstörungen zu entwickeln. 

Derzeit laufende Projekte:

PCH2cure: Aufdeckung der Krankheitsmechanismen, die der seltenen neurologischen Störung pontozerebelläre Hypoplasie zugrunde liegen

Gefördert durch die Chan Zuckerberg Initiative und die Eva Luise und Horst Köhler Stiftung, arbeiten wir eng mit Klinikern (Prof. Hendrik Rosewich und Prof. Samuel Gröschel, Universitätsklinikum Tübingen; Dr. Wibke Janzarik, Universitätsklinikum Freiburg) und der deutschen Patientenorganisation für PCH, PCH-Familie e.V. (Drs. Julia Matilainen und Axel Lankenau) zusammen. 

Verbesserung von Organoidmodellen 

Im Rahmen des Exzellenzclusters 3D Matter Made to Order arbeiten wir an der Verbesserung von Organoidmodellen durch interdisziplinäre Zusammenarbeit mit Physikern, Chemikern, Ingenieuren und Materialwissenschaftlern. 

Mechanismen hinter der Neurotoxizität

In einem interdisziplinären Projekt mit Dr. Christian Mahringer, Universität Stuttgart, decken wir Veränderungsprozesse auf, die durch ein Medikament ausgelöst werden, das die Gehirnentwicklung stört. Dieses Projekt wird von der Heidelberger Akademie der Wissenschaften gefördert.

Weitere Einzelheiten finden Sie unter sznbio.zoo.kit.edu