Das Forschungsquartett – dieses Mal in Kooperation mit dem Helmholtz Zentrum München
Durchsichtige Organe
Um herauszufinden, wieso ein Organ krank ist, muss erst mal verstanden werden, wie ein gesundes Organ funktioniert. In der Biomedizin gibt es deshalb viele Versuche, die Funktion von Organen so genau wie möglich darzustellen. Wissenschaftlern und Wissenschaftlerinnen vom Helmholtz Zentrum München, der Ludwig-Maximilians-Universität und der Technischen Universität München ist es nun gelungen, vollständige menschliche Organe durchsichtig zu machen. Damit ist es möglich, die Funktionsweise eines Organs bis in die kleinste Zelle nachzuvollziehen.
Spezielles Mikroskop
Mithilfe eines speziellen Laser-Scanning-Mikroskops, das extra für die durchsichtigen Organe entwickelt worden ist, konnte das Team dann Aufnahmen von den Organen machen. Da ein Organ aber aus Abermillionen von Zellen besteht, entstanden dabei riesige Datenmengen. Um die überhaupt bearbeiten zu können, musste dann wiederum eine künstliche Intelligenz entwickelt werden, die die gesamte Datenmenge mit Deep-Learning-Algorithmen erfasst.
3D-Karte
Mithilfe dieser drei Schritte – durchsichtige Organe, das spezielle Mikroskop und der KI – entsteht dann am Computer eine zelluläre dreidimensionale Karte der menschlichen Organe. Diese Karte ermöglicht es, im Detail zu verstehen, wie gesunde Organe funktionieren. Wenn es dann krankhafte Abweichungen gibt, können diese schneller erkannt und besser behandelt werden.
I mean, in a way, it’s a revolution. I’m proud. Drug treatment becomes really accurate. Before we could just guess if a drug is working or not. Now we know it, because we see it is functioning at a very high level.
Dr. Ali Ertürk, Direktor des Instituts für Tissue Engineering und Regenerative Medizin am Helmholtz Zentrum München
Foto: Helmholtz Zentrum MünchenDas Forscherteam um Dr. Ali Ertürk hat aber auch eine langfristige Vision: Zukünftig könnten die 3D-Kartierungen der durchsichtigen Organe als Vorlage dienen für die Herstellung von künstlichen Organen im 3D-Biodrucker.
Wie man Organe durchsichtig macht, eine 3D-Karte von ihnen erstellt und welche Schwierigkeiten es dabei gab, hat Dr. Ali Ertürk detektor.fm-Redakteurin Amelie Berboth erklärt.