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Forscher haben diese "Brüste" im Labor gezüchtet
Veröffentlicht von Adrien, Quelle:Development Andere Sprachen: FR, EN, ES, PT
Das Erforschen der Evolution der Brustdrüsen könnte unser Verständnis der Biologie der Säugetiere grundlegend verändern. Mithilfe einer innovativen Technologie erzeugen Forscher im Labor Miniaturversionen dieser Drüsen, sogenannte Organoide, um die Geheimnisse der Laktation, der Geweberegeneration und der Anfänge von Brustkrebs zu ergründen.
Hier ist ein Bild eines Brustdrüsen-Organoids eines Kaninchens. Organoide werden aus Stammzellen erzeugt, die gezielt zu bestimmten Organzellen heranwachsen. Bildnachweis: Rauner Lab/Tufts University, CC BY-ND
Organoide sind keine einfachen Nachbildungen von Organen. Es handelt sich um dreidimensionale Strukturen, die aus Stammzellen gewonnen werden und sowohl die Struktur als auch die Funktion echter organischer Gewebe nachahmen. Im Gegensatz zu herkömmlichen zweidimensionalen Zellkulturen bieten Organoide eine Komplexität, die der von lebendem Gewebe ähnelt, und ermöglichen Wissenschaftlern, komplexe biologische Prozesse in einer kontrollierten Umgebung zu untersuchen.
Die Vielfalt der Säugetiere ist beeindruckend. Arten wie die Monotrematen, zu denen das Schnabeltier und der Ameisenigel gehören, besitzen einzigartige Brustdrüsen, die auf spezielle Fortpflanzungsstrategien abgestimmt sind. Diese Eier legenden Tiere haben Brustdrüsen ohne Zitzen, die Milch durch spezialisierte Haare absondern. Die Untersuchung der Organoide dieser Arten könnte die evolutionären Kräfte aufdecken, die diese ursprünglichen Strukturen geformt haben.
Brustdrüsen-Organoide imitieren die Struktur und Funktion echter Gewebe. Bildnachweis: Gat Rauner/Erstellt mit BioRender.com, CC BY-SA
Über das Verständnis der Brustdrüsen hinaus bieten Organoide einen Einblick in die Geweberegeneration. Die Brustdrüse, die sich mit jedem Fortpflanzungszyklus regeneriert, stellt ein ideales Modell zur Untersuchung dieses Phänomens dar. Fortschritte in der regenerativen Medizin könnten aus dem Verständnis der zugrunde liegenden Mechanismen dieser Regeneration entstehen, was potenziell auf Bedingungen wie Herzkrankheiten und Diabetes anwendbar ist.
Auch die Anwendung von Organoiden in der Brustkrebsforschung ist vielversprechend. Die Untersuchung von Organoiden aus Spezies, die selten von Brusttumoren betroffen sind, könnte schützende Mechanismen offenbaren und neue Präventions- und Behandlungsstrategien für den Menschen inspirieren.
Obwohl Organoide mächtige Werkzeuge sind, haben sie Grenzen. Sie können die Komplexität lebendiger Gewebe nicht vollständig nachbilden, und die aus diesen Studien gewonnenen Erkenntnisse müssen in vivo validiert werden. Dennoch entwickelt sich die Organoid-Technologie weiter und bietet beispiellose Möglichkeiten, die Vielfalt und Evolution der Säugetiere zu erforschen.