Forschung

Organoide als Modell

Wir verwenden dreidimensionale Organoide als Modell um die Effekte von Infektionserregern auf gesunde menschliche Epithelzellen zu untersuchen. Dafür greifen wir auf die besondere Regenerationskapazität des Magenepithels zurück: Die Epithelzellen des normalen menschlichen Magens erneuern sich etwa alle 4-5 Tage. Die Stammzellen, die diesen ständigen Nachschub von Zellen liefern, sitzen im Gewebe selbst. Wir isolieren diese Stammzellen und kultivieren sie im Labor. Einmal in Kultur genommen, proliferieren die Stammzellen und organisieren sich selbst in dreidimensionale Strukturen, die Organoide. Wir infizieren Organoide mittels Mikroinjektion und analysieren die Antwort der menschlichen Zellen. Wenn zum Beispiel humane Magenorganoide mit dem Magenpathogen Helicobacter pylori infiziert werden reagieren sie mit einer inflammatorischen Antwort. Wie stark diese Antwort ist, hängt davon ab, welche Zelltypen in den Organoiden vorhanden sind.

Abb.1: Wachstum eines humanen Magenorganoids aus einer einzelnen Stammzelle

Magenpathogene und Krebsentstehung

Ein besonderes Interesse der Arbeitsgruppe besteht darin, Magenkrebs besser zu verstehen. Weltweit fordert Magenkrebs jährlich 720.000 Menschenleben und ist damit der Tumor mit der dritthöchsten Sterblichkeit.  Ein Großteil der Erkrankungen wird durch Infektion mit einem von zwei Erregern verursacht: dem Bakterium Helicobacter pylori oder Epstein Barr Virus. Wir verstehen derzeit noch nicht, wie diese Pathogene jeweils Krebs verursachen und warum einige wenige Patienten einen Tumor entwickeln, während der Großteil der Infizierten gesund bleibt. Im Labor gewinnen wir aus gespendetem Gewebe von Patienten Stammzellen und züchten Organoide, die wir dann im Labor infizieren. Indem wir die Antworten verschiedener Organoide vergleichen, hoffen wir, Rückschlüsse auf die individuelle Antwort auf die Infektion ziehen zu können. Unser Ziel ist es, Risikofaktoren zu identifizieren und dazu bei zu tragen, dass neue Therapien entwickelt werden können.