Die Forschung mit künstlichem Hirngewebe macht spektakuläre Fortschritte. Die Antwort auf die Frage, wie weit sie gehen darf, steht noch aus.
Sechsunddreißig Stunden nachdem ihm der Kopf abgeschlagen worden war, lebte das Schwein immer noch. Wenn auch ohne Körper. So lange konnte der Neurowissenschaftler Nenad Sestan von der amerikanischen Yale-Universität ein isoliertes Schweinegehirn am Leben halten. Einzelheiten hierzu sind noch nicht veröffentlicht. Sestan hatte dieses Ergebnis nach Informationen der Zeitschrift „MIT Technology Review“ Ende März auf einem Treffen der National Institutes of Health vorgestellt, bei dem es um ethische Fragen der Forschung an menschlichen Gehirnen ging. Er hatte nicht geplant, dass diese Informationen an die Öffentlichkeit gelangen, und hält sich seitdem mit Kommentaren zurück.
Seit Beginn des Projekts vor vier Jahren habe Sestan an mehr als hundert Schweinegehirnen experimentiert, bis ihm die Entwicklung von „BrainEx“ gelungen sei, heißt es in dem Bericht. So nennt der Forscher sein System aus Pumpen, Heizgeräten und künstlichem Blut, welches die Zirkulation und damit die Sauerstoffversorgung im Gehirn künstlich aufrechterhält. Bemerkenswert ist, dass dies scheinbar auch für die hochempfindliche Mikrozirkulation gilt, also die Versorgung von tief gelegenen Hirnregionen durch winzige Gefäße. Gehirnzellen sind nicht gerade pflegeleicht. Sie reagieren extrem sensibel auf Sauerstoffmangel. Ein menschliches Gehirn benötigt im wachen Zustand bis zu zwanzig Prozent der gesamten Körperenergie.
Ein Schweinehirn im Koma?
Sestan sei sicher, heißt es weiter, dass das körperlose Hirn nicht im eigentlichen Sinne „wach“ gewesen sei. In ihm habe sich kein Bewusstsein geregt. Aufzeichnungen von EEG-Elektroden belegten dies. Solche Elektroenzephalogramme zeichnen die Schwankungen der Aktivität von Hirnregionen auf und erlauben Rückschlüsse auf die Wachheit und den Konzentrationsgrad des Untersuchungsobjekts. Im Schlaf sendet ein menschliches Gehirn beispielsweise andere EEG-Signalwellen als bei der Lektüre dieses Artikels. Sestans Schweinehirn soll die gleiche Aktivität gezeigt haben wie ein menschliches Gehirn im Koma.
Fraglich ist, was es überhaupt heißt, ein Gehirn „am Leben zu erhalten“. Ist der Zellstoffwechsel noch intakt? Kann es Bewegungen steuern? Vor einer Veröffentlichung von Sestans Arbeit bleiben da nur Spekulationen.
Er selbst hält es angeblich für möglich, Gehirne auch im wachen Zustand zu erhalten. Und das Verfahren sei „nicht schweinespezifisch“. Wird es bald auch menschliche Gehirne geben, wach, aber körperlos? Sestan habe das nicht ausgeschlossen, schreibt die „Technology Review“. Dies sei aber aktuell nicht Thema seiner Arbeit. Der Neurowissenschaftler wolle vielmehr die komplexen Zusammenhänge innerhalb des Gehirns „ex vivo“ erforschen. Es gebe aber bereits Anfragen von Medizinern, die beispielsweise Krebsmedikamente an den körperlosen Hirnen testen wollten. „Die Menschen sind fasziniert. Wir müssen aufpassen, wohin die Faszination führt“, wird Sestan zitiert.
Was wäre so ein körperloses Gehirn ohne Signale von realen Sinnesorganen? Würde es die gleichen Rechte und denselben Schutz verdienen wie ein kompletter Mensch? Und gehört es dann den Forschern oder sich selbst? Landet es am Ende in der Mülltonne oder auf dem Friedhof? Zur dringend notwendigen Debatte um solche ethischen Fragen hat eine Gruppe Forscher, zu denen auch Sestan gehörte, vor einigen Tagen in „Nature“ aufgerufen.
Modellgehirne aus dem Labor
Fortschritte macht zurzeit vor allem die Züchtung sogenannter zerebraler Organoide. Dabei handelt es sich um Gebilde, die noch himmelweit von Sinneseindrücken oder Menschenrechten entfernt sind. Der Molekularbiologe Jürgen Knoblich vom Institut für Molekulare Biotechnologie in Wien gilt als Vorreiter dieser Technik. In seinem Labor wachsen die ungefähr reiskorngroßen Nervenklumpen nach Zugabe entsprechender Botenstoffe aus pluripotenten Stammzellen heran. Ähnlich wurden bereits andere Organe in Miniaturform gezüchtet. Doch Hirn-Organoide sind die bei weitem komplexeste Struktur, die je auf diese Weise erzeugt wurde. An ihnen wollen die Forscher die Entwicklung des menschlichen Gehirns studieren und hoffen außerdem, neue Erkenntnisse über die Entstehung neurologischer und psychiatrischer Krankheiten wie Schizophrenie, Alzheimer oder Autismus zu gewinnen.