Luxemburg: Mit Organoiden zu neuen Parkinsonbehandlungen

Ein Wissenschaftsteam vom Luxembourg Centre for Systems Biomedicine (LCSB) beschreibt in einem aktuellen Review-Artikel den Stand der Dinge bei der in-vitro-Parkinsonforschung. So werden immunkompetente Mittelhirn-Organoide entwickelt, um gezielt zu untersuchen, wie Entzündungen im menschlichen Gehirn bei Parkinson entstehen und wie sie Nervenzellen schädigen. Derartige Modelle sind auch geeignet, Medikamente zu testen, die gezielt die Entzündungsreaktion der Mikroglia beeinflussen und so das Fortschreiten der Krankheit verlangsamen könnten.

Mikroglia sind die wichtigsten Immunzellen des zentralen Nervensystems (ZNS). Sie überwachen ständig das Gehirngewebe und reagieren auf Verletzungen, Infektionen oder krankhafte Veränderungen. Bei Entzündungen (Neuroinflammation) werden sie aktiviert, setzen entzündungsfördernde Stoffe wie TNFα frei und können so andere Zellen im Gehirn beeinflussen. Bei Parkinson können derartige Entzündungen dazu beitragen, dass Nervenzellen, insbesondere die dopaminergen Neuronen, absterben.Zur Untersuchung entwickeln Forscher:innen menschliche Mittelhirn-Organoide aus induzierten pluripotenten Stammzellen, die von Körperzellen von Parkinson-Patienten gewonnen wurden. Dabei wird auf Zellen des ventralen Mittelhirns abgezielt, weil dort die dopaminergen Nervenzellen der sogenannten Substantia nigra liegen. Diese Zellen sind bei der Parkinson-Krankheit besonders betroffen und sterben im Verlauf der Erkrankung ab, was zu den typischen Symptomen wie den Bewegungsstörungen führt. Über mehrere Wochen entwickeln sich die Organoide und bilden verschiedene Zelltypen des Mittelhirns aus, darunter dopaminerge Nervenzellen, Astrozyten und Oligodendrozyten. Dann werden Mikroglia mit einer Parkinson-typischen Mutation (LRRK2-G2019S)  in die Mittelhirn-Organoide eingebracht. Wissenschaftler:innen können so beobachten, dass diese mutierten Mikroglia  eine erhöhte Entzündungsbereitschaft zeigen und  vermehrt den Entzündungsstoff TNFα ausschütten. Gleichzeitig verändern die Mikroglia ihren Stoffwechsel, um diese Aktivität aufrechtzuerhalten. Die erhöhte Entzündung führt dazu, dass in den Organoiden gezielt dopaminerge Nervenzellen absterben – ein zentrales Merkmal der Parkinson-Krankheit.Ein Wissenschaftsteam hat die Organoide z.B. mit dem Wirkstoff Oxamidsäure behandelt, wodurch das Stoffwechselenzym Glykolyse in den Mikroglia gehemmt wurde. Dadurch nahm die Entzündungsreaktion ab und es überlebten mehr dopaminerge Nervenzellen in den Organoiden. (x) Aber auch weitere Wirkstoffe wie Ambroxol, Levodopa und weitere, auch neue Wirkstoffe wurden getestet.Originalpublikation:Zagare A, Jarazo J, Schwamborn J. Brain organoids in Parkinson's disease drug development: Human-specific models for translational discovery. Drug Discov Today. 2026 Jul 17:104742. doi: 10.1016/j.drudis.2026.104742. Epub ahead of print. PMID: 42468620.

zusätzlich:(x) Kurniawan H, et al. The Parkinson’s disease-associated LRRK2-G2019S variant restricts serine metabolism, leading to microglial inflammation and dopaminergic neuron degeneration. J Neuroinflammation. 2025;22:244.