Wissenschaftler schaffen voll funktionsfähige "Organoide" des menschlichen Darms

Forscher vom Cincinnati Children's Hospital Medical Center haben induzierte pluripotente Stammzellen verwendet, um "Organoide" von voll funktionstüchtigen menschlichen Därmen zu züchten. Nach der erfolgreichen Transplantation dieser Organoide in Mäuse, sagt das Team, könnten ihre Ergebnisse eines Tages zur Herstellung von personalisiertem menschlichem Darmgewebe für die Behandlung von Magen-Darm-Erkrankungen führen.
Forscher sagen, dass die Entwicklung von voll funktionsfähigen Darmorganoiden zu personalisierten Behandlungen für Magen-Darm-Erkrankungen führen könnte.

Das Cincinnati-Kinderteam unter der Leitung von Dr. Michael Helmrath, chirurgischer Leiter des Intestinalen Rehabilitationsprogramms im Krankenhaus, veröffentlicht seine Ergebnisse in der Zeitschrift Naturmedizin.

Aus induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS) gewonnene Zellen haben die Fähigkeit, sich in jede Art von Körpergewebe zu verwandeln. In dieser Studie verwendeten Dr. Helmrath und sein Team menschliche adulte Zellen aus Haut- und Blutproben, um "leere" iPS-Zellen zu entwickeln. Die Forscher fügten dann die iPSCs zu einem ausgeprägten "molekularen Cocktail" hinzu, der sie ermutigte, zu Darmorganoiden zu werden - Miniaturstrukturen, die den Eingeweiden ähneln.

Das Team transplantierte die Organoide dann in die Nieren von Mäusen mit genetisch veränderten Immunsystemen, die es ihnen ermöglichten, menschliches Gewebe aufzunehmen. Die Organoide waren in der Lage, die optimale Menge an Blut zu gewinnen, um sich zu reifem menschlichem Darmgewebe zu entwickeln.

Den Forschern zufolge produzierte jede Maus ein hohes Maß an voll funktionsfähigem menschlichem Darmgewebe. Die Organoide wuchsen und vermehrten sich mit sich selbst, sobald sie an den Nieren befestigt waren.

"Die Schleimhaut enthält alle differenzierten Zellen und erneuert sich durch die Vermehrung der intestinalen Stammzellen kontinuierlich", sagt Dr. Helmrath. "Darüber hinaus entwickelt die Schleimhaut sowohl Saug- als auch Verdauungsfähigkeit, die in der Kulturschale nicht sichtbar war. Wichtig ist, dass sich auch die Muskelschichten des Darms entwickeln."

Potenzial zur Beseitigung lebenslanger Medikamente und Transplantatabstoßung

Die Forscher sagen, diese Ergebnisse könnten den Weg für personalisierte Behandlungen für Personen mit Magen-Darm-Störungen oder reduzierte Verdauungsfunktion als Folge anderer Bedingungen ebnen.

Die eigenen Zellen des Patienten könnten verwendet werden, um Darmgewebe zu bilden, das dann transplantiert werden könnte. Dies könnte möglicherweise die Transplantatabstoßung verhindern und die Notwendigkeit lebenslanger Medikamente beseitigen.

Dr. Helmrath sagt zu den Befunden:

"Diese Studie unterstützt das Konzept, dass patientenspezifische Zellen für den Darmwachstum verwendet werden können. Dies bietet eine neue Möglichkeit, die vielen Krankheiten und Zustände zu untersuchen, die zu Darmversagen führen können, von genetischen Störungen, die bei der Geburt auftreten, bis zu Zuständen, die später im Leben auftreten. wie Krebs und Morbus Crohn. Diese Studien fördern auch das längerfristige Ziel, Gewebe zu züchten, die geschädigten menschlichen Darm ersetzen können. "

Die Forscher betonen jedoch, dass es noch viele Jahre dauern wird, bis dieses Konzept in der medizinischen Praxis angewendet wird.

Sie stellen jedoch fest, dass dies unmittelbare Vorteile haben könnte, wie beispielsweise die Entwicklung neuer Medikamente. Organoide, die in Laboratorien entwickelt wurden, könnten die Notwendigkeit für Tiermodelle ersetzen, die gezüchtet werden, um menschliche Krankheiten nachzuahmen. Das Testen in diesen Modellen bringt oft Probleme mit sich; Einige Medikamente, die zum Beispiel in Mäusen wirksam sind, können beim Menschen nicht wirksam sein.

Die Forscher sagen, dass die Fähigkeit, Medikamente in Modellen menschlicher Organe zu testen, den Medikamentenentwicklungsprozess "Jahre lang" rasieren könnte.

Medizinische Nachrichten heute Englisch: bio-pro.de/en/region/stern/magazin/...1/index.html Vor kurzem wurde ein Forschungsschwerpunkt veröffentlicht, der untersucht, ob Tierorgane für menschliche Transplantationen gezüchtet werden sollten.

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