Eine Ultraschalluntersuchung kann beispielsweise zeigen, dass die Nieren eines Fötus kleiner sind, als sie sein sollten. Da jedoch kein eklatanter genetischer Defekt vorliegt, können Ärzte weder sagen, warum sie klein sind, noch eine Lösung finden. Aber wenn sie eine kleine Probe Fruchtwasser entnehmen und ein Nierenorganoid züchten könnten, könnte das Problem offensichtlich werden, ebenso wie eine mögliche Lösung.
Aufregend, oder? Aber Organoide können noch viel mehr!
Werfen wir einen Blick auf einige der seltsamen, wilden, wunderbaren und geradezu verstörenden Verwendungsmöglichkeiten, die Forscher für Organoide vorgeschlagen haben.
Organoide könnten helfen, die Medikamentenentwicklung zu beschleunigen. Schätzungen zufolge scheitern 90 % der Arzneimittelkandidaten in Studien am Menschen. Dies liegt daran, dass präklinische Tests größtenteils in Zellen und Nagetieren stattfinden. Beides ist kein perfektes Modell. Den Zellen mangelt es an Komplexität. Und Mäuse sind, wie wir alle wissen, keine Menschen.
Auch Organoide sind keine Menschen, sondern stammen vom Menschen ab. Und sie haben den Vorteil, dass sie komplexer sind als eine Zellschicht in einer Box. Dies macht es zu einem guten Modell für die Auswahl von Medikamentenkandidaten. Als ich 2015 über Organoide schrieb, erzählte mir ein Krebsforscher, dass die Untersuchung von Zellen, um zu verstehen, wie ein Organ funktioniert, so sei, als würde man einen Stapel Ziegelsteine untersuchen, um die Funktion eines Hauses zu verstehen. Warum nicht einfach das Haus studieren?
Big Pharma scheint dem zuzustimmen. Im Jahr 2022 beauftragte Roche den Organoid-Pionier Hans Clevers mit der Leitung seiner Abteilung für pharmazeutische Forschung und frühe Entwicklung. „Ich glaube, dass menschliche Organoide irgendwann alles ergänzen werden, was wir derzeit tun. Nachdem ich nun gesehen habe, wie der gesamte Prozess der Arzneimittelentwicklung funktioniert, bin ich davon überzeugt, dass es möglich ist, in jedem Schritt des Prozesses menschliche Organoide einzusetzen“, sagte Clevers. Natur.
Organoide sind schwieriger zu züchten als Zelllinien, aber einige Unternehmen arbeiten daran, den Prozess zu automatisieren. Das in Philadelphia ansässige Biotech-Unternehmen Vivodyne hat ein Robotersystem entwickelt, das Organoide mit Organ-on-a-Chip-Technologie kombiniert. Das System züchtet 20 Arten menschlichen Gewebes, von denen jede 200.000 bis 500.000 Zellen enthält, und dosiert sie dann mit Medikamenten. Diese „im Labor gezüchteten menschlichen Testpersonen“ liefern „riesige Mengen komplexer menschlicher Daten, größer, als man aus einer klinischen Studie gewinnen könnte“, sagte Andrei Georgescu, CEO und Mitbegründer von Vivodyne, in einer Pressemitteilung.
Laut der Website von Viodyne können die proprietären Maschinen 10.000 unabhängige menschliche Gewebe gleichzeitig testen und „ein Ergebnis im Vivarium-Maßstab liefern“. Produktion im Vivariummaßstab. Ich musste diesen Satz in Gedanken mehrmals wiederholen, bevor ich verstand, was er bedeutete: Der Roboter liefert die gleichen Datenmengen wie ein Gebäude voller Labormäuse.