Spüren Hirnorganoide Schmerzen oder andere Reize?

Das Empfinden von Schmerz ist ein komplexer Vorgang, der Zellen mit Schmerzrezeptoren benötigt und eine Reihe unterschiedlicher Hirnareale voraussetzt und involviert. Schmerzrezeptoren befinden sich an Nervenendigungen in der Peripherie des Körpers (etwa in der Haut), die dann zu Neuronen im Rückenmark ziehen. Selbst wenn solche Nervenzellen mit Schmerzrezeptoren mit Hirnorganoiden gekoppelt werden könnten, bedeutet dies aber nicht, dass Organoide damit auch Schmerzen empfinden können. Denn ihnen fehlen hierfür bislang und in absehbarer Zeit die entsprechenden Voraussetzungen, insbesondere das Vorhandensein und die Verknüpfung unterschiedlicher Hirnareale.

Ähnliches gilt für visuelle Reize: Sehen ist ein komplexer Vorgang, der assoziative Hirnareale voraussetzt, die in der Lage sind, die empfangenen Reize zu interpretieren, daraus Sinn herzustellen. Die Ausbildung bzw. das Vorhandensein bestimmter Rezeptoren ist also nur ein sehr kleiner Teil dieses Prozesses.

Haben Hirnorganoide einen moralischen Status?

In der Bioethik der letzten Jahrzehnte ist der moralische Status zu einem Schlüsselbegriff gewor­den. Mithilfe des moralischen Status soll entschieden werden, welche moralischen Anrechte einer Entität – z. B. einem Menschen, einem Tier, einem Gegenstand – zustehen. Überwiegend wird der Besitz eines moralischen Status als eine Eigenschaft verstan­den, die geborenen Menschen in vollem Umfang, unbelebten Dingen oder Produkten hinge­gen gar nicht zukom­mt. Was dazwischen liegt, wird sehr unterschiedlich bewertet.

Oft wird das Verständnis des moralischen Status mit dem Besitz subjektiver Interessen der jeweiligen Entität verbunden. Je komplexer diese Interessen sind, desto gewichtiger wird der moralische Status. Zum Beispiel kann angenommen werden, dass ein schmerzem­pfind­liches Wesen ein Interesse an Schmerzvermeidung hat. Entsprechend sollte es dann ein Anrecht auf Schmerzvermeidung genießen, das nur mit gewich­ti­ge­ren Gegengründen verletzt werden darf.

Über den moralischen Status von Hirnorganoiden sind eine Reihe von Überlegungen veröffentlicht worden. Diese orientieren sich vor allem an bestehenden Status­zuschreibungen gegenüber Tieren und Menschen in ver­schie­denen Entwicklungsstadien – z. B. von im Labor erzeugten Embryonen.

Bisherige Überlegungen zu möglichen ethischen Schutzansprüchen für Hirnorganoide orientieren sich vor allem an einer möglicherweise in Zukunft feststellbaren Bewusstseinsfähigkeit. Falls Hirnorga­noide jemals in der Lage wären, Schmerzen zu empfinden, wird ihnen mehrheitlich ein Anspruch auf Vermeiden dieser Empfindungen zugestanden.

Ändert sich die Bewertung, wenn Hirnorganoide in einen anderen Organismus transplantiert werden?

Eine wesentliche Grenze für die Ausbildung sehr reifer Zelltypen und komplexer neuronaler Schaltkreise ergibt sich durch die Kultivierungsbedingungen im Labor. Fehlende Blutgefäße beschränken die Nährstoffversorgung insbesondere im Inneren von Hirnorganoiden und begrenzen somit auch ihr Wachstum. Langzeitkultivierte Hirnorganoide verlieren zunehmend ihre dreidimensionale Organisation, also die korrekte topographische Anordnung unterschiedlicher Zelltypen.

Allerdings können menschliche Hirnorganoide in unterschiedliche Wirtsorganismen zu verschiedenen Entwicklungszeitpunkten integriert werden. Diese Integration schafft eine natürlichere Entwicklungsumgebung, welche ein längeres Wachstum und eine bessere Nährstoffversorgung, vor allem durch das vaskuläre System des Wirtsorganismus, unterstützt. Eine Transplantation von menschlichen Hirnorganoiden in einen lebenden Organismus wurde bislang unter anderem an Mäusen, Ratten und Makaken durchgeführt. Bei solchen Versuchen existieren einige natürliche Grenzen. Zum einen ist die Expansion von menschlichen Hirnorganoiden durch den zur Verfügung stehenden Platz begrenzt. Zudem haben zum Beispiel Mäuse eine Lebensspanne von maximal drei Jahren.

Es gibt aber vorstellbare Szenarien, welche eine sehr lange Reifung in Spenderorganismen ermöglichen würden. Ein Szenario wäre eine Transplantation von Hirnorganoiden in das Gehirn eines großen langlebigen Organismus. In einem solchen Organismus, beispielsweise einem Hausschwein oder einem Primaten, könnten sich Hirnorganoide über viele Jahre entwickeln und hätten für die Expansion deutlich mehr Platz zur Verfügung. Es ist anzunehmen, dass Hirnorganoide in solchen Organismen vollständig vaskularisiert würden und es zu intensiven Verschaltungen von Nervenzellen zwischen Wirt und Organoid käme.

Die Verpflanzung eins Hirnorganoids in einen Wirtsorganismus wirft unterschiedliche ethische Probleme auf und könnte unter bestimmten Voraussetzungen den moralischen Status (siehe vorherige Frage) des Wirtsorganismus beeinflussen.

Eine Vaskularisierung in vitro würde diese Probleme vermeiden. Entsprechende Forschungen finden bereits statt. Ein Ansatz ist, mechanische Pumpsysteme mit Assembloiden aus Hirn- und Blutgefäß-Organoiden zu kombinieren. Ein anderer Ansatz besteht darin, Blutgefäße in vitro herzustellen und mit den Hirnorganoiden zu kombinieren. Allerdings ist es auch mit diesem Ansatz bisher noch nicht gelungen, ein geschlossenes, funktionierendes Blutgefäßsystem in ein Hirnorganoid zu integrieren.