Die Züchtung einer Ersatzleber im menschlichen Körper klingt nach Science-Fiction.
Dennoch ein Patient mit schweren Leberschäden habe gerade eine Spritze bekommen die eine zusätzliche „Minileber“ direkt in ihrem Körper wachsen lassen könnten. Wenn alles gut geht, wird es die Aufgabe der geschwächten Leber übernehmen, Giftstoffe aus dem Blut zu filtern.
Für Menschen mit einer Lebererkrankung im Endstadium ist eine Transplantation die einzige Lösung. Doch passende Spenderorgane sind schwer zu bekommen. Über den Globus, zwei Millionen Menschen sterben jedes Jahr an Leberversagen.
Die neue Behandlung wird von einem Biotechnologieunternehmen geleitet LyGenesis, bietet eine ungewöhnliche Lösung. Anstatt eine völlig neue Leber zu transplantieren, injiziert das Team gesunde Spenderleberzellen in Lymphknoten im Oberbauch des Patienten. Man hofft, dass sich die Zellen in ein paar Monaten nach und nach vermehren und zu einer funktionierenden Miniaturleber heranwachsen.
Der Patient ist Teil einer Klinische Phase-2a-Studie, ein Stadium, in dem beurteilt wird, ob eine Therapie wirksam ist. Bei bis zu 12 Personen mit Lebererkrankungen im Endstadium werden in der Studie mehrere Dosen getestet, um die „Goldlöckchen“-Behandlungszone zu ermitteln – wirksam mit minimalen Nebenwirkungen.
Bei Erfolg könnte die Therapie das Problem des Mangels an Transplantationsorganen umgehen, nicht nur bei Lebererkrankungen, sondern möglicherweise auch bei Nierenversagen oder Diabetes. Die Rechnung kommt auch den Patienten zugute. Anstelle eines Spenderorgans pro Empfänger könnten gesunde Zellen einer Person mehreren Menschen helfen, die neue Organe benötigen.
Ein lebender Bioreaktor
Die meisten von uns denken erst dann an Lymphknoten, wenn wir uns eine Erkältung einfangen und sie unter dem Kinn schmerzhaft anschwellen. Diese Strukturen sind über den ganzen Körper verteilt. Wie winzige Zellkindergärten helfen sie den Immunzellen, sich zu vermehren, um eindringende Viren und Bakterien abzuwehren.
Sie haben auch eine dunkle Seite. Lymphknoten unterstützen die Ausbreitung von Brustkrebs und anderen Krebsarten. Da sie eng mit den Lymphgefäßen verbunden sind, dringen Krebszellen in sie ein und nutzen die Nährstoffe im Blut, um zu wachsen und sich im Körper auszubreiten.
Was wie ein biologischer Untergang erscheint, könnte der regenerativen Medizin zugute kommen. Wenn Lymphknoten sowohl Immunzellen als auch das Krebswachstum unterstützen können, sind sie möglicherweise auch in der Lage, andere Zelltypen zu inkubieren und sie zu Gewebe heranwachsen zu lassen –oder sogar Ersatzorgane.
Die Idee unterscheidet sich von üblichen regenerativen Therapien wie Stammzellenbehandlungen, die darauf abzielen, geschädigtes Gewebe an der Verletzungsstelle wiederzubeleben. Das ist eine schwierige Frage: Wenn Organe versagen, hinterlassen sie häufig Narben und stoßen giftige Chemikalien aus, die das Wachstum transplantierter Zellen verhindern.
Lymphknoten bieten eine Möglichkeit, diese zellulären Jauchegruben vollständig zu überspringen.
Wachsende Organe in Lymphknoten klingen vielleicht weit hergeholt, aber vor über einem Jahrzehnt, zeigte der wissenschaftliche Leiter und Mitbegründer von LyGenesis, Dr. Eric Lagasse Bei Mäusen war es möglich. In einem Test injizierte sein Team Leberzellen direkt in einen Lymphknoten im Bauch einer Maus. Sie fanden heraus, dass die transplantierten Zellen im „Kinderzimmer“ blieben, anstatt im Körper herumzuwandern und unerwartete Nebenwirkungen zu verursachen.
In einem Mausmodell für tödliches Leberversagen wuchs eine Infusion gesunder Leberzellen in den Lymphknoten in nur zwölf Wochen zu einer Minileber heran. Die transplantierten Zellen übernahmen ihren Wirt, entwickelten sich zu würfelförmigen Zellen, die für normale Leberzellen charakteristisch sind, und ließen nur einen Streifen normaler Lymphknotenzellen zurück.
Das Transplantat könnte das Wachstum des Immunsystems unterstützen und Zellen wachsen lassen, die Galle und andere Verdauungschemikalien transportieren. Es steigerte auch die durchschnittliche Überlebensrate der Mäuse. Ohne Behandlung starben die meisten Mäuse innerhalb von 10 Wochen nach Beginn der Studie. Die meisten Mäuse, denen Leberzellen injiziert wurden, überlebten die letzten 30 Wochen.
Eine ähnliche Strategie funktionierte Hunde und Schweine mit geschädigter Leber. Durch die Injektion von Spenderzellen in Lymphknoten bildeten sich bei Schweinen in weniger als zwei Monaten Minileber. Unter dem Mikroskop ähnelten die neugeborenen Strukturen der komplizierten Architektur der Leber, einschließlich „Autobahnen“, über die die Galle problemlos abfließen konnte, anstatt sich anzusammeln, was zu noch mehr Schäden und Narbenbildung führte.
Der Körper hat über 500 Lymphknoten. Durch die Injektion in andere Lymphknoten an anderer Stelle wuchsen ebenfalls kleine Lebern, waren jedoch nicht so wirksam.
„Es geht um Standort, Standort, Standort“ sagte Lagasse damals.
Ein gewagter Prozess
Aufgrund der bereits vorhandenen Erfahrung bei der Leitung der klinischen Studie verabreichte LyGenesis Ende März einem ersten Patienten die Dosis.
Das Team verwendete eine Technik namens endoskopischer Ultraschall, um die Zellen in den vorgesehenen Lymphknoten zu leiten. Dabei wird ein dünner, flexibler Schlauch mit einem kleinen Ultraschallgerät durch den Mund in den Verdauungstrakt eingeführt. Der Ultraschall erzeugt ein Bild des umgebenden Gewebes und hilft dabei, den Schlauch zur Injektion zum Ziellymphknoten zu führen.
Der Eingriff mag schwierig klingen, ist aber im Vergleich zu einer Lebertransplantation minimalinvasiv. Im Interview mit Natur, Dr. Michael Hufford, CEO von LyGenesis, sagte, der Patient erhole sich gut und sei bereits aus der Klinik entlassen worden.
Das Unternehmen möchte bis Mitte 12 alle zwölf Patienten aufnehmen, um die Sicherheit und Wirksamkeit der Therapie zu testen.
Es bleiben viele Fragen offen. Die transplantierten Zellen könnten basierend auf chemischen Signalen des Körpers zu Mini-Lebern unterschiedlicher Größe heranwachsen. Obwohl sie bei Mäusen und Schweinen kein Problem darstellen, könnten sie beim Menschen möglicherweise überwuchern? In der Zwischenzeit müssen Patienten, die die Behandlung erhalten, eine hohe Dosis Medikamente einnehmen, um ihr Immunsystem zu unterdrücken. Wie diese mit den Transplantaten interagieren, ist ebenfalls unbekannt.
Eine andere Frage ist die Dosierung. Lymphknoten sind reichlich vorhanden. Bei der Studie werden Leberzellen in bis zu fünf Lymphknoten injiziert, um zu sehen, ob mehrere Mini-Lebern ohne Nebenwirkungen wachsen und funktionieren können.
Bei Erfolg hat die Therapie eine größere Reichweite.
Bei diabetischen Mäusen erfolgt die Besiedlung der Lymphknoten mit Pankreas-Zellcluster stellten ihren Blutzuckerspiegel wieder her. Eine ähnliche Strategie könnte Typ-1-Diabetes beim Menschen bekämpfen. Das Unternehmen prüft auch, ob die Technologie die Nierenfunktion wiederherstellen kann oder sogar dem Altern entgegenwirken.
Aber im Moment konzentriert sich Hufford darauf, Millionen von Menschen mit Leberschäden zu helfen. „Diese Therapie wird möglicherweise ein bemerkenswerter Meilenstein in der regenerativen Medizin sein, indem sie Patienten mit ESLD [Lebererkrankung im Endstadium] hilft, neue funktionsfähige Eileiterleber in ihrem eigenen Körper zu entwickeln“, sagte er sagte.
Bild-Kredit: Eine Lösung mit Leberzellen in Suspension / LyGenesis
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- Quelle: https://singularityhub.com/2024/04/11/this-company-is-growing-mini-livers-inside-people-to-fight-liver-disease/
