Forschungsseminar: Vortrag von Prof. Dr. Matthias Lütolf, Hochschule für Life Sciences FHNW

Organoide – aus Stammzellen gezüchtete, miniaturisierte, dreidimensionale (3D) Gewebe – haben sich als leistungsstarke Modelle für die Erforschung der menschlichen Biologie etabliert. Indem sie wesentliche Merkmale echter Gewebe und Organe nachahmen, bieten sie eine beispiellose Möglichkeit, Krankheiten zu erforschen, die Wirksamkeit von Medikamenten zu testen und letztlich die Entwicklung neuer Therapien zu beschleunigen. Die meisten Organoide entstehen heute jedoch durch stochastische und nur teilweise verstandene Prozesse: Gruppen von anfangs ähnlichen Stammzellen organisieren sich selbst in einer dreidimensionalen Hydrogelmatrix oder in Suspension und nehmen nach und nach gewebeähnliche Strukturen an.

Da diese Selbstorganisation ohne die präzisen Strukturierungssignale erfolgt, die die normale Organbildung im Embryo steuern – wie beispielsweise definierte chemische Gradienten oder mechanische Grenzen –, variieren die entstehenden Organoide oft stark in Form, Grösse und Funktion. Diese Unregelmässigkeiten sowie grundlegende Unterschiede zwischen Organoiden und den Organen, die sie modellieren sollen, schränken ihre Fähigkeit ein, die menschliche Biologie in Forschung und Arzneimittelentwicklung zuverlässig vorherzusagen.

In diesem Vortrag wird Prof. Dr. Matthias Lütolf die Bemühungen von ihm und seinem Team zur Entwicklung der nächsten Generation von Organoiden erläutern, bei denen die Mikroumgebungen um Stammzellen gezielt gestaltet werden. Durch die Einführung kontrollierter physikalischer, chemischer und mechanischer Signale wollen sie die Selbstorganisation vorhersehbarer und reproduzierbarer steuern. Er wird hervorheben, wie diese künstlich geschaffenen Systeme Organoide näher an die Struktur und das Verhalten natürlicher Gewebe heranführen und so physiologisch relevantere und zuverlässigere Krankheitsmodelle ermöglichen – insbesondere für die Erforschung solider Tumoren und die Bewertung potenzieller therapeutischer Massnahmen.

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