Organmodell zur Erforschung der Gehirnentwicklung

Prof. Jay Gopalakrishnan ist neuer Professor für die Zellbiologie erblicher Erkrankungen am Universitätsklinikum Jena. Der Biochemiker möchte in Jena ein Netzwerk aufbauen, das Organoide zur Erforschung der Hirnentwicklung nutzt.

Pluripotente Stammzellen sind offen für alles – jeder Zelltyp des Körpers kann sich aus diesen entwickeln. Jay Gopalakrishnan und seine Arbeitsgruppe nutzen diese Alleskönner und züchten daraus kleine dreidimensionale Zellgebilde, die viele Merkmale von Hirngewebe aufweisen. Mithilfe dieser Organoide erforscht der 48jährige Zellbiologe, der seit Anfang des Jahres eine Professur am Institut für Humangenetik des Universitätsklinikums Jena innehat, die Mechanismen der Entwicklung, Reifung, Alterung und Degeneration des menschlichen Gehirns. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf den Zilien, dünnen haarähnlichen Fortsätzen auf den Zellen. „Wir untersuchen, welche Rolle die Zilien bei der Organisation der Zellen im Gewebe und für die Funktion des Gewebes spielen. Dabei interessiert uns insbesondere, wie sich eine durch genetische Veränderungen gestörte Zilienfunktion auf die Entwicklung und Funktion des Organs auswirkt und zum Beispiel mit Hirnfehlbildungen zusammenhängt“, erörtert Gopalakrishnan.

Gopalakrishnan studierte in Chennai, der Hauptstadt des ostindischen Bundesstaates Tamil Nadu, Pharmazie und Biochemical Engineering. Anschließend promovierte er mit einem DAAD-Stipendium an der TU Berlin in Biochemie und ging dann als PostDoc in die USA an die Harvard Medical School. Am Zentrum für Molekulare Medizin in Köln baute er seine erste eigene Arbeitsgruppe auf und konnte eine Förderung im Human Frontier Science Program einwerben. Vor fünf Jahren wechselte er an die Universität Düsseldorf, wo er auf eine Professur am Institut für humane Genetik berufen wurde.

Nach Jena bringt Gopalakrishnan mehrere Forschungsprojekte mit, die in Verbünde der Deutschen Forschungsgemeinschaft eingebunden sind. Er ist Sprecher einer Forschergruppe, die sich der Zellbiologie der Zilien und der Erforschung von Netzhauterkrankungen widmet. Seine Arbeitsgruppe wird ihre Labore im Laufe des Jahres im Cetramed-Neubau beziehen. Sie nutzt nach eigenen Angaben modernste Bildgebungstechniken wie Lichtblatt- und konfokale Lasermikroskopie. Inhaltlich und methodisch passt die Gruppe ideal in die lebenswissenschaftliche Forschungslandschaft an der Jenaer Universität und den Beutenberg-Instituten. Mit Lehrveranstaltungen im Masterstudiengang Molekulare Medizin und Angeboten für forschungsinteressierte Medizinstudierende möchte Gopalakrishnan die Methodik der Stammzellforschung den Studierenden nahebringen.

Ein weiterer Schwerpunkt von Gopalakrishnan, in dem er große von der EU und vom BMBF geförderte Netzwerke koordiniert, ist die Biologie von Glioblastomen. Diese bösartigen Hirntumore entstehen aus dem Stützgewebe des Gehirns, den Gliazellen. Gopalakrishnan arbeitet dabei mit Patientenzellen, um individuelle Tumormodelle untersuchen zu können. „Es ist unser Ziel, die molekulare Entwicklung und Ausbreitung der Glioblastome im Hirngewebe zu verstehen und im Sinne einer personalisierten Medizin Angriffspunkte für eine patienten-spezifische Therapie zu finden,“ betont Gopalakrishnan.