AG Drakhlis (Nachwuchsgruppe)
Unsere Nachwuchsgruppe beschäftigt sich mit den aus humanen pluripotenten Stammzellen (hPSC) abgeleiteten Heart-forming organoids (HFOs), die die Co-Entwicklung von Herz, Vaskulatur und Vorderdarm nachbilden.
Unter geeigneten Bedingungen organisieren sich hPSCs zu Organoiden, welche die Komplexität der natürlichen Gewebeentwicklung, -zusammensetzung, -morphologie und -funktion deutlich besser nachbilden als herkömmliche Zellkulturmodelle. Die Organoid-Technologie eröffnet ein breites Spektrum an grundlegenden und translationalen Forschungsanwendungen, darunter Entwicklungsbiologie und Krankheitsmodellierung. Während Organoidmodelle bereits für viele verschiedene Gewebe beschrieben wurden, bilden diese meist nur einzelne Gewebetypen nach. Da Krankheiten und pharmakologische Behandlungen jedoch in der Regel mehrere Organe gleichzeitig betreffen, stoßen solche Einzelgewebe-Organoide an ihre Grenzen. HFOs adressieren dieses Problem: Sie stellen ein Multi-Gewebe-Organoidmodell dar, das die native Co-Entwicklung von Herz, Gefäßen und Vorderdarm-Endoderm sehr robust und hochorganisiert nachbildet.
Unsere aktuelle Forschung konzentriert sich darauf, die HFOs weiterzuentwickeln, um eine Vielzahl komplexer Multi-Gewebe-Organoide zu erzeugen. Damit wollen wir die Modellierung von Entwicklung und Krankheit verbessern, (patho-)physiologische Mechanismen aufklären und Tierversuche langfristig ersetzen.
Aktuelle Gruppenmitglieder
Felix Kleemiß, Doktorand (geteilt mit AG Zweigerdt)
Amelie Scheper, Doktorandin (geteilt mit AG Zweigerdt)
Lea Stroker, Masterstudentin (sechswöchiges Praktikum)
Ehemalige Gruppenmitglieder
Lars Leonhardt, Masterstudent (sechswöchiges Praktikum)
Publikationen:
2025
Komorowski K, Reichmann J, Drakhlis L, Zweigerdt R, Salditt T. 3D histology of human heart-forming organoids by X-ray phase-contrast tomography. Commun Biol 2025: 1411.
2024
Dardano M, Kleemiß F, Kosanke M, Lang D, Wilson L, Franke A, Teske J, Shivaraj A, de la Roche J, Fischer M, Lange L, Schambach A, Drakhlis L, Zweigerdt R. Blood-generating heart-forming organoids recapitulate co-development of the human haematopoietic system and the embryonic heart. Nat Cell Biol. 2024: 1984-1996.
Bolesani E, Bornhorst D, Iyer LM, Zawada D, Friese N, Morgan M, Lange L, Gonzalez DM, Schrode N, Leffler A, Wunder J, Franke A, Drakhlis L, Sebra R, Schambach A, Goedel A, Dubois NC, Dobreva G, Moretti A, Zelaráyan LC, Abdelilah-Seyfried S, Zweigerdt R. Transient stabilization of human cardiovascular progenitor cells from human pluripotent stem cells in vitro reflects stage-specific heart development in vivo. Cardiovasc Res.: 1295-1311.
Kriedemann N, Triebert W, Teske J, Mertens M, Franke A, Ullmann K, Manstein F, Drakhlis L, Haase A, Halloin C, Martin U, Zweigerdt R. Standardized production of hPSC-derived cardiomyocyte aggregates in stirred spinner flasks. Nat Protoc. 2024: 1911-1939.
2023
Drakhlis L, Zweigerdt R. Heart in a dish - choosing the right in vitro model. Dis Model Mech 2023: 16.
2022
Gonzalez DM, Schrode N, Ebrahim TAM, Broguiere N, Rossi G, Drakhlis L, Zweigerdt R, Lutolf MP, Beaumont KG, Sebra R, Dubois NC. Dissecting mechanisms of chamber-specific cardiac differentiation and its perturbation following retinoic acid exposure. Development 2022: 149.
2021
Drakhlis L, Biswanath S, Farr CM, Lupanow V, Teske J, Ritzenhoff K, Franke A, Manstein F, Bolesani E, Kempf H, Liebscher S, Schenke-Layland K, Hegermann J, Nolte L, Meyer H, de la Roche J, Thiemann S, Wahl-Schott C, Martin U, Zweigerdt R. Human heart-forming organoids recapitulate early heart and foregut development. Nat Biotechnol. 2021:727-746.
Drakhlis L, Devadas SB, Zweigerdt R. Generation of heart-forming organoids from human pluripotent stem cells. Nat Protoc. 2021: 5652-5672.