Neue Lebermodelle für bessere Therapien
Japanische Forscher erreichen längere Funktionsfähigkeit und versprechen sich praktischen Nutzen
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Entwicklung eines Organoids aus Leberzellen (Bild: Toshiro Sato) |
Tokio (pte001/18.04.2025/06:00)
Ein japanisches Forscherteam um Toshiro Sato von der Keio University School of Medicine hat Lebermodelle (Organoide), im Rekordtempo gezüchtet, die wie eine richtige Leber arbeiten. Mit einem halben Jahr funktionieren sie länger als vorherige Züchtungen. Sie können genutzt werden, um Medikamente zu testen oder zu prüfen, wie Schadstoffe die Zellen schädigen. Möglicherweise können diese Organoide auch geschädigte Lebern reparieren. Als die Forscher sie in Mäuse mit geschwächtem Immunsystem und Leberfunktionsstörungen injizierten, ersetzten sie schließlich deren Leberzellen und stellten die Leberfunktion wieder her. Die Forschungsergebnisse wurden kürzlich im Fachjournal "Nature" publiziert.
Alternative zur Transplantation?
Der Zuchterfolg könnte positive Auswirkungen auf die künftige Leberregeneration von Menschen haben. Die Leber ist eines der am meisten nachgefragten Organe für Transplantationen. Doch ihre Verfügbarkeit ist begrenzt, da sie nach der Entnahme schnell zerfällt und innerhalb kurzer Zeit transplantiert werden muss. Organoide sind möglicherweise eine bessere Alternative.
Die Leber ist die Schaltzentrale des Stoffwechsels im Körper. Sie erfüllt lebenswichtige Funktionen, sorgt für die Umwandlung von Nährstoffen in Glukose, die Speicherung von Fett und den Abbau von Giftstoffen. Geschätzt über ein Drittel der Weltbevölkerung leiden an Erkrankungen wie der metabolischen Dysfunktion, eine assoziierte steatotische Lebererkrankung (MASLD), besser bekannt als Nicht-alkoholische Fettleber, die letztlich lebensbedrohlich ist. Durch Versuche mit Organoiden können neue Therapien schneller entwickelt werden als mit herkömmlichen Methoden wie Tierversuchen.
Signalprotein brachte den Durchbruch
Die komplexen Funktionen der Leber – und damit der Energiebedarf für ihren Betrieb – hat es Forschern bisher erschwert, Leber-Organoide zu züchten, die sich vermehren und voll funktionsfähig sind. Satos Team nutzte Hepatozyten, die Hauptzellen der Leber, die die Mediziner Menschen per Biopsie entnommen haben, um Organoide zu züchten. Diese behandelten sie mit Oncostatin M, einem Signalprotein, das an Entzündungsprozessen beteiligt ist. Dies führte zu einer explosionsartigen Vermehrung, einem Prozess, der drei Monate lang anhielt.
Die Organoide wiesen alle wichtigen Funktionen der Leber auf und produzierten Verbindungen wie Glukose, Harnstoff, Gallensäure, Cholesterin und Triglycerin. Bei allen bisherigen Zuchtversuchen war die Wachstumsrate dagegen so niedrig, dass der praktische Nutzen ausblieb.
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