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Zum ersten Mal wird ein degeneriertes Organ in einem lebenden Tier vollständig wiederhergestellt
Wissenschaftler haben einen Durchbruch in der regenerativen Medizin erzielt, indem sie zum ersten Mal ein degeneriertes Organ in einem lebenden Tier vollständig wiederherstellten.
Ein Team des MRC-Zentrums für Regenerative Medizin an der Universität von Edinburgh in Großbritannien rekonstruierte den Thymus alternder Mäuse. Sie berichten ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Entwicklung.
Der Thymus ist eine Drüsenstruktur, die als Teil des körpereigenen Immunsystems fungiert, indem sie T-Zellen erzeugt - die Art von weißen Blutkörperchen, die für die Bekämpfung von Infektionen essentiell ist. Der Thymus befindet sich in der Vorderfront des Herzens und ist das erste Organ, das sich im Alter verschlechtert.
Wissenschaftler haben versucht, den Thymus zuvor mit Sexualhormonen zu regenerieren. Aber mit dieser Technik wurde der Thymus nur vorübergehend mit eingeschränkter funktioneller Erholung regeneriert.
Die MRC-Wissenschaftler waren in der Lage, den Thymus wieder aufzubauen, indem sie einen natürlichen Mechanismus in den Mäusen reaktivierten, der als Teil des Alterungsprozesses abschaltet.
Dazu modifizierten sie Mäuse genetisch so, dass sie das Niveau eines Proteins namens FOXN1 erhöhen konnten. Dieses Protein hilft zu kontrollieren, wie Gene im Thymus aktiviert werden. Mit Hilfe chemischer Signale zur Stimulation des FOXN1-Anstiegs in den Mäusen konnten die Wissenschaftler unreife Zellen im Thymus - ähnlich wie Stammzellen - anweisen, "einzuschalten". Einmal aktiviert, bauten die unreifen Zellen das Organ in den älteren Mäusen wieder auf.
Könnte diese regenerative Therapie beim Menschen eingesetzt werden?
Die Wissenschaftler konnten den Thymus wiederherstellen, indem sie einen natürlichen Mechanismus in den Mäusen reaktivierten, der als Teil des Alterungsprozesses abgeschaltet wird.
Letztendlich hoffen die MRC-Forscher, dass ein ähnlicher Prozess auf den Menschen angewendet werden kann.
"Indem wir ein einzelnes Protein gezielt angreifen, konnten wir das altersbedingte Schrumpfen des Thymus fast vollständig rückgängig machen", erklärt Prof. Clare Blackburn, der die Forschung leitete.
"Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Targeting des gleichen Signalweges bei Menschen die Thymusfunktion verbessern und somit die Immunität bei älteren Patienten oder solchen mit einem unterdrückten Immunsystem erhöhen kann", fährt sie fort.
"Bevor wir dies jedoch beim Menschen testen, müssen wir mehr Arbeit leisten, um sicherzustellen, dass der Prozess genau kontrolliert werden kann."
Den Wissenschaftlern zufolge war der wiederhergestellte Thymus voll funktionsfähig und dem Thymus einer jungen Maus "sehr ähnlich" - in der Tat war er bei den alten Kontrollmäusen doppelt so groß wie der Thymus.
Mehr Forschung ist notwendig, um Nebenwirkungen auszuschließen
Obwohl die Forscher noch nicht herausgefunden haben, ob das Immunsystem der Mäuse mit einem wiederhergestellten Thymus durch den Prozess gestärkt wurde, wissen sie, dass Mäuse, die diese Behandlung erhielten, begannen, mehr T-Zellen zu produzieren.
Die Wiederherstellung des Organs in den alten Mäusen war nachhaltig, aber es sind weitere Untersuchungen erforderlich, um sicherzustellen, dass keine unbeabsichtigten Nebenwirkungen auftreten.
Rob Buckle, Leiter der Regenerativen Medizin am MRC, kommentiert das Verfahren wie folgt:
"Eines der wichtigsten Ziele in der regenerativen Medizin ist es, die körpereigenen Reparaturmechanismen zu nutzen und diese auf kontrollierte Weise zu manipulieren. Diese interessante Studie legt nahe, dass die Organregeneration in einem Säugetier durch die Manipulation eines einzelnen Proteins gesteuert werden kann große Auswirkungen auf andere Bereiche der regenerativen Biologie haben. "
Andere neuere Entwicklungen in der regenerativen Medizin umfassen eine neue Technik, um potente, erneuerbare menschliche Stammzellen zu erhalten, und die Schaffung einer neuen Substanz, die die Herstellung der Zelltherapie vereinfachen könnte.
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