Zum ersten Mal hat ein Wissenschaftlerteam in China Nieren mit menschlichen Zellen in Schweineembryonen gezüchtet und damit eine vielversprechende Alternative zu Organtransplantationen geschaffen.
In Schweineembryos gezüchtete Organe enthalten 50–60 % menschliche Zellen. Foto: SCMP
Ein Forscherteam des Guangzhou Institute of Biomedicine and Health der Chinesischen Akademie der Wissenschaften veröffentlichte am 7. September in der Fachzeitschrift Cell Stem Cell einen Artikel, der das Potenzial der Organzüchtung für Transplantationen und Forschung an Schweinen aufzeigt. Laut China Science Net ist dies das erste Mal, dass menschliche Organe im Körper einer anderen Spezies gezüchtet wurden.
Die Niere gehört zu den am häufigsten transplantierten Organen. Der Mangel an Spendernieren erschwert jedoch die Versorgung der Empfänger mit gesunden Organen. Die Züchtung menschlicher Organe in großen Säugetierembryonen könnte eine bahnbrechende Lösung für dieses Problem sein. Lai Liangxue, Co-Autor der Studie, erklärte, die Methode seines Teams, menschliche Stammzellen in das Empfängergewebe einzubringen, verbessere die Entwicklung menschlicher Stammzellen in Embryonen.
Von den über 1.800 in der Studie verwendeten Embryonen entwickelten sich fünf erfolgreich, ohne zu degenerieren. Diese Embryonen entwickelten Nieren, die zu 50 bis 60 Prozent aus menschlichen Zellen bestanden. Aus ethischen Gründen und wegen des Risikos einer Embryo-Degeneration wurde die Schwangerschaft nach 28 Tagen abgebrochen. Das Team nutzte das Gen-Editing-Tool CRISPR, um zwei Nierenentwicklungsgene zu manipulieren und das Wachstum der Schweinezellen zu begrenzen. Dadurch entstand eine Lücke in den Schweineembryonen, die das Wachstum menschlicher Zellen ermöglichte, sagte Dai Zhen, ein Mitglied des Forschungsteams.
Ein großes Problem bei der Erzeugung von Chimären (Embryonen, die sowohl menschliche als auch Schweinezellen enthalten) ist die Möglichkeit, dass menschliche Zellen in die Schweinezelllinie gelangen. Menschliche Zellen wurden im Gehirn und Rückenmark der Embryonen gefunden, nicht jedoch im Bereich der Genitalien. Dies deutet darauf hin, dass sich keine menschlichen Zellen mit den Fortpflanzungszellen des Schweins vermischt haben. Darius Widera, Professor für Stammzellbiologie an der britischen Universität Reading, bezeichnete die Forschung als wichtigen Meilenstein. Allerdings werfe die Entdeckung menschlicher Zellen im Gehirn des Embryos „erhebliche ethische Fragen“ auf.
Dies kann durch die Entfernung des für die Entwicklung einer bestimmten Zelllinie verantwortlichen Gens überwunden werden. Dies beeinträchtigt jedoch laut der Studie auch die Nieren. Die Studie nennt auch weitere Herausforderungen wie die große Zahl degenerierender Embryonen im Experiment, die Möglichkeit einer Organabstoßung aufgrund unterschiedlicher Zelltypen und Probleme, die auftreten könnten, wenn die Embryonen länger überleben.
Forscher arbeiten daran, das Problem des Organmangels zu lösen. Laut dem NYU Langone Medical Center kann durch genetische Modifikation die Expression von Genen blockiert werden, die eine Abstoßung verursachen. Im vergangenen Jahr transplantierten Ärzte der NYU erfolgreich eine Schweineniere mit nur einer Genveränderung in einen hirntoten Patienten. Das Organ funktionierte 32 Tage nach dem Eingriff noch.
An Khang (Laut South China Morning Post )
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