Bahnbrechende Forschung - MIT-Wissenschaftler produzieren künstliches Lebergewebe

Bahnbrechende Forschungsarbeiten am MIT haben einen Weg gefunden, Leberzellen in einer Laborschale zu züchten, die neues Lebergewebe produzieren können.
Die Leber kann sich selbst regenerieren, wenn ein Teil davon entfernt wird. Seit Jahren suchen Wissenschaftler nach einer Möglichkeit, diese Fähigkeit zu nutzen und Leberzellen außerhalb des Körpers anzubauen, in der Hoffnung, dass künstlich erzeugtes Lebergewebe für die Transplantation verwendet werden könnte.
Es war jedoch ein ständiger Kampf, weil die Zellen ("Hepatozyten" genannt) ihre Funktion verlieren, sobald sie aus dem Körper entfernt werden.
Sangeeta Bhatia, der John und Dorothy Wilson Professor für Gesundheitswissenschaften und Technologie und Elektrotechnik und Informatik am MIT, sagte, dass es ein komplettes "Paradox, weil wir wissen, dass Leberzellen wachsen können, aber irgendwie können wir sie nicht wachsen lassen ".
Doch eine Gruppe von Forschern, angeführt von Bhatia, hat endlich gelang es, einen Weg zu finden, Leberzellen in einer Laborschale normal funktionieren zu lassen und sich zu vermehren, um neues Gewebe zu erzeugen.
Das Team identifizierte 12 verschiedene Verbindungen, die es den Leberzellen ermöglichen, normal zu funktionieren, auch wenn sie nicht im Körper sind.
Die Ergebnisse, die in der Ausgabe vom 2. Juni veröffentlicht wurden Natur Chemische Biologie, könnte potenziell mehr als 500 Millionen Menschen helfen, die an chronischen Lebererkrankungen wie Hepatitis C leiden.

12 Verbindungen sind der Schlüssel zum Wachstum von Lebergewebe

In früheren Forschungen fand Bhatia heraus, dass die Leberzellen vorübergehend ihre normale Funktion beibehielten, indem sie Hepatozyten mit Maus-Fibroblastenzellen vermischten.
Diese neue groß angelegte Studie verwendete eine ähnliche Technik, so dass Hepatozyten in Schichten mit den Fibroblastenzellen wachsen konnten. Die Forscher konnten dann über 12.500 verschiedene Chemikalien untersuchen, die für das Wachstum von Leberzellen verantwortlich sind.
David Thomas, ein assoziierter Forscher, der zusammen mit Todd Golub am Broad Institute arbeitete, maß die Expressionsniveaus von 83 verschiedenen Leberenzymen, die nachweislich für die schwierigsten zu wartenden Funktionen verantwortlich sind.
Die Forscher konnten 12 Verbindungen identifizieren, die zur Aufrechterhaltung dieser Funktionen beitrugen, nach dem Screening von Tausenden von Zellen von acht verschiedenen Spendern.

Darüber hinaus identifizierten sie zwei Verbindungen, die besonders gut in den Zellen jüngerer Spender funktionierten, so dass das Team beschloss, sie in Leberzellen aus induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSCs) zu testen.
Frühere Versuche, Hepatozyten aus iPS-Zellen herzustellen, führten niemals dazu, dass sie einen vollständig ausgereiften Zustand erreichten. Als die Zellen jedoch mit diesen beiden Verbindungen behandelt wurden, half sie ihnen signifikant zu reifen.
Was sind iPSCs?

Das Team hofft, dass diese Verbindungen auch andere Zelltypen beeinflussen und die Grundlage für ein "universelles Reifeprogramm" bilden können.

Pläne für zukünftige Forschung umfassen das Implantieren der Leberzellen in Mäuse und das Sehen, ob sie als Ersatzgewebe verwendet werden können.

Die Bedeutung von Blutgefäßen

? Es ist unerlässlich, Blutgefäße zu bauen, um das Gewebe am Leben zu erhalten.
Die Bedeutung des Aufbaus von Blutgefäßen für neue Organe wurde in einer früheren Studie von Andrew Putnam, Professor für Biomedizin an der University of Michigan, betont: "Es ist nicht nur genug, um ein Stück Gewebe herzustellen, das wie Ihr gewünschtes Ziel funktioniert "Es nährt es nicht mit Blut, indem es es vaskularisiert, es wird nur so groß sein wie der Kopf eines Stiftes."
Seine Forschung zeigte, dass adulte Stammzellen dieses Problem lösen könnten. Ein Papier zu den Ergebnissen wird online veröffentlicht in Tissue Engineering Teil A.
Bhatia und seine Kollegen haben an der Entwicklung von Blutgefäßen gearbeitet, um das Lebergewebe mit viel Sauerstoff und Nährstoffen zu versorgen. Vorherige Forschung, veröffentlicht in der Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften, offenbarte das Wenn vorgeformte Korde von Endothelzellen in das Lebergewebe eingebracht werden, entwickeln sie sich schließlich zu Blutgefäßen.
Geschrieben von Joseph Nordqvist