Organoiden

Organoide sind kleine, dreidimensionale Gewebemodelle, die bestimmte Strukturen und Funktionselemente eines Organs in vereinfachter Form nachbilden. Sie entstehen aus Stammzellen oder progenitorischen Zellen und bilden unter passenden Kulturbedingungen eine organtypische Architektur.

In der Regel stammen Organoide von pluripotenten Stammzellen oder adulten Stammzellen und werden in 3D-Kulturumgebungen gezüchtet, oft in Gel-Matrizen wie Matrigel. Durch das Zusammenspiel von Wachstumsfaktoren und Signalkaskaden organisieren sich die Zellen zu Schichten, Röhren oder Bläschen mit charakteristischen Zelltypen.

Organoide weisen Merkmale des Zielorgans auf und können bestimmte Funktionen simulieren. Darmorganoide zeigen Kryptenstrukturen und absorptive Zellen; Gehirnorganoide entwickeln Netzwerke und Zellen des Nervensystems. Die Modelle erfassen oft mehrere Gewebeanteile und Zelltypen des Organs.

Typische Beispiele umfassen Darm-, Gehirn-, Leber-, Nieren-, Pankreasorganoide und Retinaorganoide; neue Typen entstehen laufend. Sie finden Anwendungen in der Grundlagenforschung, Krankheitsmodellierung, Wirkstofftests und in Ansätzen der personalisierten Medizin.

Zu den Herausforderungen gehören Variabilität zwischen Organoiden, begrenzte Reife und fehlende vaskuläre und immunologische Komponenten. Ethikdiskussionen, insbesondere bei Gehirnorganoiden, begleiten die Forschung. Organoide sind keine voll funktionsfähigen Organe und eignen sich nicht allgemein für Transplantationen.

Der Begriff Organoid leitet sich von der Bezeichnung für organähnliche Strukturen ab; die Methode hat die Entwicklung zahlreicher Modelle für verschiedene Gewebe ermöglicht.