Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und des California Institute of Technology (Caltech) haben bemerkenswerte Fortschritte in der Erforschung der Entwicklung von Embryonen erzielt. Sie setzen Künstliche Intelligenz (KI) ein, um mehr normal entwickelte Maus-Embryo-Modelle aus Stammzellen zu generieren. Derzeit entwickeln sich nur etwa 20% der Embryos normal, was die Forschung erheblich erschwert. Dies berichtet das KIT in einer aktuellen Veröffentlichung.

Ein entscheidender Bestandteil der Forschung ist die Klassifizierung von Embryos in zwei Gruppen: normal und nicht normal entwickelt. Mithilfe von KI gelingt es den Forschenden, diese Unterscheidungen präzise zu treffen, indem sie Merkmale identifizieren, die für die embryonale Entwicklung entscheidend sind, wie etwa die Zellanzahl. Die KI kann bereits zu Beginn der Entwicklung mit fast 90%iger Wahrscheinlichkeit vorhersagen, welche Embryonen sich normal entwickeln werden. Zudem kann sie den kritischen Zeitpunkt identifizieren, an dem sich scheinbar normale Embryos nicht wie erwartet weiterentwickeln.

Ein vielversprechender Ansatz für die Forschung

Diese innovativen Forschungsansätze könnten weitreichende Auswirkungen auf die medizinische Forschung sowie die Behandlung von Krankheiten haben. Ziel der Arbeiten ist es, die zugrunde liegenden Ursachen von Fehlentwicklungen frühzeitig zu identifizieren und gezielt eingreifen zu können. Mit den neuesten Fortschritten hoffen Wissenschaftler, ein bessere Verständnis für embryonale Entwicklungen gewinnen zu können.

Zusätzlich zu diesen Fortschritten in der Mausforschung gibt es auch Entwicklungen im Bereich synthetischer Embryonen. Eine Untersuchung über die Erstellung synthetischer menschlicher Embryonen aus Stammzellen wurde von Magdalena Zernicka-Goetz von der Universität Cambridge vorgestellt. Diese künstlichen Embryonen, die jedoch nur als Modelle dienen und nicht zu einem vollständigen Menschen heranwachsen können, zeigen große Ähnlichkeiten mit natürlichen Embryos. Der britische Guardian berichtete zuerst über diese bedeutenden Fortschritte in der Entwicklungsbiologie.

Ethik und Zukunftsperspektiven

Die Schaffung synthetischer Embryonen wirft allerdings auch ethische und rechtliche Fragen auf. Während die Herstellung solcher embryoähnlicher Strukturen in Deutschland nicht verboten ist, unterliegt die Forschung strengen Vorgaben, wenn embryonale Stammzellen eingesetzt werden. Experten sehen eine Herausforderung in den rechtlichen Rahmenbedingungen, insbesondere da die bisherigen Experimente hauptsächlich mit Tierembryonen durchgeführt wurden.

Berichten zufolge zeigt die Verwendung von Künstlicher Intelligenz in Kombination mit den Entwicklungen synthetischer Embryonen das Potenzial auf, neue Wege in der regenerativen Medizin zu erschließen. Wissenschaftler sind beeindruckt über die Ähnlichkeit dieser künstlichen Modelle zu natürlichen Embryonen, was die Möglichkeiten für zukünftige Forschungen und Anwendungen erweitern könnte.

Die Forschungsergebnisse beider Ansätze, sowohl der KI-gestützten Embryo-Modelle als auch der synthetischen Embryonen, eröffnen Hoffnung auf signifikante Fortschritte in der Entwicklungsbiologie und darüber hinaus. Diese Entwicklung könnte entscheidend sein für die Behandlung von Erkrankungen und das Verständnis komplexer biologischer Prozesse.

Für weitere Informationen, siehe die Berichte des Karlsruher Instituts für Technologie, des Science Media Centers und der Süddeutschen Zeitung.