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Wissenschaftler wachsen voll funktionsfähigen Thymus in Mäusen von Grund auf neu

Die Wissenschaft erzielt einen großen Gewinn, da eine neue Studie zeigt, dass ein Forscherteam ein voll funktionsfähiges Thymusorgan bei Mäusen durch Transplantation von labormäßig gewachsenen Zellen gezüchtet hat. Sie sagen, dass dieser Fortschritt in zukünftigen Entwicklungen von Ersatzorganen helfen könnte, die in einem Labor angebaut werden.
Zum ersten Mal haben Wissenschaftler einen voll funktionsfähigen Thymus bei Mäusen mit laborgezüchteten Zellen entwickelt.

Die Studie, in der Zeitschrift veröffentlicht Nature Zellbiologie, wurde von Wissenschaftlern des MRC Center for Regenerative Medicine an der Universität von Edinburgh in Großbritannien durchgeführt.

Sie stellen fest, dass der Thymus ein lebenswichtiges Immunorgan ist, das T-Zellen produziert, um sich vor Krankheiten zu schützen, indem es den Körper nach fehlerhaften Zellen und Infektionen durchsucht. Diese T-Zellen führen eine Immunantwort, um schädliche Zellen - wie Krebs - oder Bakterien und Viren zu eliminieren, wenn sie ein Problem entdecken.

Personen, die keinen voll funktionsfähigen Thymus haben, können jedoch nicht genügend T-Zellen erzeugen und sind daher anfällig für Infektionen und Krankheiten.

Obwohl Thymusstörungen manchmal durch zusätzliche Immunzellen oder eine Thymustransplantation bald nach der Geburt behoben werden können, sind die Forscher der Ansicht, dass beide Möglichkeiten durch einen Mangel an Spendern und Probleme bei der Gewebeanpassung begrenzt sind.

Daher wäre die Fähigkeit, einen vollständigen Thymus aus im Labor gezüchteten Zellen zu erzeugen, ein großer Schub bei der Behandlung dieser Zustände. Während es möglich ist, verschiedene Zelltypen in einer Schale zu produzieren, war es den Forschern bisher nicht möglich, aus Zellen, die außerhalb des Körpers erzeugt wurden, ein voll funktionsfähiges Organ zu züchten.

Der heilige Gral der regenerativen Medizin

Für ihre Forschung verwendete das Team - unter der Leitung von Prof. Clare Blackburn - Zellen, die Fibroblasten genannt wurden, aus einem Mausembryo und wandelte sie in eine andere Art von Zelle um, die spezialisierte Thymuszellen genannt wurde, indem sie sie "umprogrammierten".

Dies beinhaltete einen erhöhten Gehalt an FOXN1, einem Protein, das die Thymusentwicklung während der Organentwicklung im Embryo steuert. Die neuen, resultierenden Zellen liefern die "fachlichen Funktionen" des Thymus, die es ihm ermöglichen, T-Zellen zu bilden.

Als nächstes kombinierte das Team die induzierten Thymusepithelzellen (iTEC) mit anderen Thymuszellen und verpflanzte sie auf die Nieren genetisch identischer Mäuse.

Sie beobachteten, dass die Zellen 4 Wochen später gut ausgebildete Organe mit der gleichen Struktur wie ein gesunder Thymus hatten - komplett mit klar definierten Regionen, die Kortex und Medulla genannt wurden. Zusätzlich produzierten die iTEC-Zellen im Labor verschiedene Arten von T-Zellen aus unreifen Blutzellen.

Prof. Blackburn kommentiert ihre Ergebnisse:

"Die Fähigkeit, Ersatzorgane aus Zellen im Labor zu züchten, ist eine der" heiligen Grillen "in der regenerativen Medizin. Aber die Größe und Komplexität von im Labor gewachsenen Organen war bisher begrenzt. Durch die direkte Neuprogrammierung von Zellen ist es uns gelungen produzieren einen künstlichen Zelltyp, der, wenn er transplantiert wird, ein vollständig organisiertes und funktionelles Organ bilden kann. Dies ist ein wichtiger erster Schritt in Richtung auf das Ziel, einen klinisch nützlichen künstlichen Thymus im Labor zu erzeugen. "

Sie und ihr Team merken an, dass sie mit weiteren Forschungen hoffen, dass ihre im Labor hergestellten Zellen helfen könnten, eine leicht verfügbare Behandlung für Thymustransplantation für Personen mit einem geschwächten Immunsystem zu schaffen.

Prof. Blackburn erklärt ihre Ergebnisse im folgenden Video weiter:

Dr. Rob Buckle, Leiter der Regenerativen Medizin bei MRC, sagt, dass der Anbau solcher Teile für geschädigtes Gewebe "die Notwendigkeit beseitigen könnte, ganze Organe von einer Person auf eine andere zu transplantieren, was viele Nachteile hat".

Er warnt jedoch davor, dass noch mehr Arbeit geleistet werden muss, bevor diese Technik im Labor reproduziert werden kann und für den Menschen sicher ist.

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