Medizin: Chemikalie schützt die Funktion von Gehirngewebe auch nach 18 Monaten im eingefrorenen Zustand

Futurama-Fans werden sich wahrscheinlich an die Köpfe bekannter Persönlichkeiten erinnern, die in der Serie immer wieder quasi noch (oder wieder) lebend auftauchten – aber eben ohne Körper. In diesem Bereich gibt es gute Neuigkeiten (die natürlich auch einen ernsthaften wissenschaftlichen Hintergrund hat): Forscher:innen gelang es, menschliches Gehirngewebe einzufrieren und nach 18 Monaten wieder aufzutauen, ohne dass es seine Funktion verlor.

Gefrorene Gehirne

Einfrieren ist eine effektive Möglichkeit, um zu verhindern, dass organisches Gewebe verrottet. Allerdings kommt es dadurch auch zu Schäden: Die Eiskristalle, die beim Einfrieren entstehen, beschädigen die Zellwände, weshalb etwa gefrorenes Fleisch oder Gemüse nach dem Auftauen ein wenig weicher erscheint. Vor diesem Prozess sind auch Organe oder Gewebe nicht geschützt, die etwa für medizinische Forschung oder die Transplantationsmedizin benötigt werden.

Forscher:innen der Fudan Universität in China haben deshalb mit verschiedenen Chemikalien experimentiert, um herauszufinden, welche davon geeignet sind, um menschliches Gehirngewebe während des Einfrierens zu erhalten. Dafür haben sie anfangs Chemikalien, die sie für vielversprechend hielten, an sogenannten Gehirn-Organoiden getestet – kleinen Ansammlungen von Gehirngewebe, die im Labor gezüchtet werden und sich dann zu unterschiedlichen Zelltypen entwickeln.

MEDY: Erfolgsversprechende Chemikalie

Die Organoide wurden in verschiedene Chemikalien eingetaucht und dann für 24 Stunden mit Trockeneis eingefroren. Aufgetaut wurden sie dann in warmen Wasser. Anschließen überprüften die Forscher:innen das Gewebe auf seine Funktion, mögliches Wachstum und Anzeichen von Zellschäden. Die Chemikalien, die die Mini-Gehirne am besten schützten, kamen dann in die engere Auswahl und quasi die nächste Runde, in der weitere Tests durchgeführt wurden.

Letztlich kristallisierte sich eine Mischung aus vier Chemikalien als am vielversprechendsten heraus. Die Forscher:innen bezeichneten diese Mischung als MEDY. Enthalten ist Methylcellulose, Ethylenylkol, DMSO und Y27632.

Bis zu 18 Monate gefroren

Das Team züchtete dann Minigehirne unterschiedlichen Alters heran – zwischen vier Wochen und mehr als drei Monaten. Diese wurden dann in MEDY gefroren und nach unterschiedlichen Zeiträumen wieder aufgetaut. Die eingefrorenen und wieder aufgetauten Gewebe zeigten ähnliche Wachstums- und Funktionseigenschaften wie Gehirngewebe, das nie eingefroren wurde – auch bei einer Probe, die 18 Monate lang eingefroren war.

Anschließend froren die Forscher:innen auch lebendes Gehirngewebe ein, das von einem an Epilepsie erkrankten Menschen entnommen wurde. Wie sich herausstellte, konnte MEDY auch dieses Gewebe vor Schäden schützen. Sogar die pathologischen Veränderungen durch die Epilepsie wurden nicht beschädigt oder verändert, was unter anderem von Bedeutung wäre, wenn Gehirnproben für weitere Untersuchungen eingefroren werden würden.

Die unmittelbaren Folgen der Entdeckung von MEDY sind, dass Gehirn-Organoide in Zukunft über längere Zeit gelagert werden und dann immer noch in der biomedizinischen Forschung eingesetzt werden können. Mittel- bis langfristig könnte die Mischung auch bei ganzen Gehirnen und anderen Geweben zum Einsatz kommen und unter Umständen sogar die Transplantationsmedizin verändern. Derzeit sind die Zeiträume, in denen ein Organ nach der Entnahme für Transplantationen geeignet sind, relativ kurz.

via New Scientist