Forscher entwickeln erstmals künstliches Nervensystem im Labor

Ein Forschungsteam der Stanford University hat im Labor erstmals eine funktionsfähige Nachbildung des menschlichen Nervensystems zur Schmerzwahrnehmung geschaffen. Dies wird als Ansatz für die Entwicklung neuer, nicht suchtgefährdender Therapien angesehen.

Ansatz für die Schmerzforschung

In einer im Fachjournal Nature veröffentlichten Studie berichten die Wissenschaftler von der erfolgreichen Kombination verschiedener Nervenzelltypen zu einem funktionierenden neuronalen Schaltkreis. Dies wäre ein Meilenstein für die Schmerzforschung.

Ausgangspunkt des Projekts war die Umwandlung menschlicher Hautzellen in sogenannte induzierte pluripotente Stammzellen. Diese wurden anschließend mithilfe chemischer Signale in vier verschiedene Mini-Organe, sogenannte Organoide, weiterentwickelt. Jedes davon repräsentierte eine bestimmte Station der Schmerzbahn - von den sensorischen Nervenzellen der Haut bis zu den kortikalen Neuronen des Gehirns.


Diese Organoide wurden in einer Petrischale nebeneinander kultiviert und begannen innerhalb von rund 100 Tagen, sich zu verbinden. Es entstand ein knapp ein Zentimeter großes, aus etwa vier Millionen Zellen bestehendes künstliches Gehirnmodell - ein sogenannter Assembloid. Bei der Stimulation mit reizenden Substanzen, wie etwa Capsaicin - dem Wirkstoff, der Chilis ihre Schärfe verleiht - registrierten die Forscher eine koordinierte elektrische Aktivität entlang des synthetischen Nervensystems.

Ethische Fragen

"Zum ersten Mal können wir diese Signalübertragung nicht-invasiv und ohne Tierversuche beobachten", erklärte Projektleiter Sergiu Pașca. Dies eröffnet neue Möglichkeiten zur Entwicklung gezielter Schmerzmittel, die das Nervensystem modulieren, ohne - wie Opiate - das Belohnungssystem des Gehirns zu beeinflussen.

Gleichzeitig betonte Pașca, dass das künstliche System kein Schmerzempfinden im eigentlichen Sinne entwickle, da ihm der emotionale Verarbeitungsweg fehle. Dennoch sei mit zunehmender Komplexität solcher Modelle eine ethische Debatte unumgänglich. "Wir müssen sehr sorgfältig abwägen, wie weit wir bei der Nachbildung menschlicher Hirnstrukturen gehen wollen", so Pașca.


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