Neue Technik verbessert Retortennieren : Niere aus Stammzellen funktioniert in Ratten

In Schweineembryonen gespritzt könnten menschliche Stammzellen zu transplantierbaren Nieren heranwachsen. Japanische Forscher haben diese Technik nun entscheidend verbessert.

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Wenn dem frühen Stadium eines Embryos, der aufgrund eines Gendefekts keine Niere bilden kann, genetisch intakte Stammzellen untergeschoben werden, dann können die Stammzellen dieses Organ bilden. So könnten in Tieren Organe aus menschlichen Zellen gezüchtet werden.
Wenn dem frühen Stadium eines Embryos, der aufgrund eines Gendefekts keine Niere bilden kann, genetisch intakte Stammzellen...Foto: dpa

Japanischen Wissenschaftlern ist es gelungen, aus embryonalen Stammzellen von Ratten und Schweinen reife urinproduzierende Nieren zu züchten.

Schon vor einiger Zeit haben Forscher eine vielversprechende Methode entwickelt, um menschliche Organe wachsen lassen. Dazu spritzen sie Stammzellen in frühe Stadien von Rattenembryonen, die aufgrund bestimmter Genmutationen nicht in der Lage sind, ein bestimmtes Organ wie die Niere selbst zu entwickeln. Diese Aufgabe übernehmen die menschlichen Zellen in dem Mischembryo, so dass in der Ratte ein menschliches Organ heranwächst. Doch je älter diese Organe in dem Tier werden, umso mehr Rattenzellen wandern in das Organ ein, zum Beispiel in Form von Blutgefäßen. Auch der Harnleiter besteht aus einem Gemisch menschlicher und tierischer Zellen.

Frühe Organernte

Um so gezüchtete Organe künftig Menschen mit Nierenversagen einsetzen zu können, dürfen keine tierischen Zellen übertragen werden. Eine Abstoßungsreaktion wäre die Folge. Deshalb müssen die künstlichen Nieren so früh „geerntet“ werden, dass sie noch keine tierischen Zellen enthalten. Heranwachsen müssen sie dann im Menschen – aber das funktioniert bislang nicht, weil ihnen der Harnleiter fehlt. Weil sie keine Möglichkeit haben, Urin loszuwerden, reifen sie nicht.

Die Forschergruppe um Takashi Yokoo von der Jikei Universität in Tokyo hat nun einen Weg gefunden, den künstlichen Nachwuchsnieren Erleichterung zu verschaffen. Sie transplantierten die embryonalen Nieren zusammen mit den daran hängenden Blasen in ausgewachsene Ratten. Vier Wochen nach dem Transfer verbanden sie diese Blase mit dem Harnleiter einer der Nieren der erwachsenen Ratte. Dadurch konnte der Urin aus der künstlichen Niere in die künstliche Blase und von dort in die Blase der Ratte fließen. Weitere vier Wochen später waren die künstlichen Nieren soweit herangewachsen, dass sie reifen Nieren ähnelten.

Menschliche Organe in Schweinen heranwachsen lassen

Um zu testen, ob sich die Prozedur auch für Nieren in menschlicher Größe eignet, wiederholten die Forscher das Experiment bei Schweinen – mit Erfolg. Als nächstes will Yokoos Team Nieren aus menschlichen Stammzellen in Schweineembryonen züchten, schreiben die Forscher im Fachblatt „PNAS“.

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