Wissenschaftlern ist es gelungen, einen Teil einer menschlichen Niere im Körper eines Nagetiers wachsen zu lassen

Die Verwendung von Stammzellen führt zu neuen Entdeckungen. Kürzlich gelang es Wissenschaftlern, menschliche Stammzellen direkt im Körper von Nagetieren in Nephrone umzuwandeln. Die entstandenen Nephrone filterten das Blut auf die gleiche Weise wie eine gesunde Niere.

In jüngster Zeit berichten Wissenschaftler über die Züchtung von Organoiden – einzigartigen Miniorganen (oder Organteilen), die im Labor mithilfe modernster Technologie gezüchtet werden. Es wurden bereits Versuche unternommen, Elemente der Bauchspeicheldrüse, des Darmepithels, einen Mikroschnitt des Magens und sogar Teile des Hirngewebes zu züchten. Die resultierenden Miniorgane haben eine komplexe Struktur, die der eines echten Organs sehr ähnelt. Sie sind durchaus in der Lage, die gleiche Funktion zu erfüllen.

Spezialisten der Universität Manchester gelang es, auf ähnliche Weise einen Teil einer menschlichen Niere zu züchten. Dabei handelte es sich um ein Nephron – eine Einheit der Nierenstruktur und -funktionalität.
Das Nephron filtert überschüssige Substanzen und Feuchtigkeit aus dem Blut und gibt anschließend die für den Körper notwendigen Bestandteile und etwas Wasser an den Blutkreislauf zurück. Dadurch entsteht gesättigter Urin. Das Nephron sieht aus wie eine Kugel mit Verzweigungen – es handelt sich um den sogenannten Glomerulus, einen Kapillarknoten in der Epithelkapsel.

Das Nephron ist ein recht komplexes Element, dennoch gelang es Wissenschaftlern, es im Labor nachzubilden. Als Baumaterial dienten menschliche Stammzellen, d. h. pluripotente Zellen, die sich in andere Zellstrukturen umwandeln können. Dem Nährmedium fügten die Wissenschaftler spezielle Moleküle hinzu, die die Zellentwicklung in Richtung Nephrone fördern. Für ein kompakteres Zellwachstum wurde das Material in einer gelartigen Masse gehalten, um die Transplantation auf Nagetiere zu erleichtern.

Nach einer gewissen Zeit wurde das Gel mit den Zellen den Nagetieren subkutan injiziert. Nach drei Monaten zeigten die Mäuse voll entwickelte Nephrone, die nicht schlechter funktionierten als echte.
Natürlich war die Anzahl der erhaltenen Nephrone relativ gering: nur ein paar Hundert (eine normale Niere enthält etwa eine Million). Zudem unterschied sich die Einbindung des Miniorgans in das Gefäßnetz der Mäuse etwas von der einer normalen Niere, und die Mininiere besaß kein Harnsystem.

Die Wissenschaftler hatten sich jedoch nicht zum Ziel gesetzt, ein vollwertiges Harnorgan nachzubilden. Entscheidend ist die Schaffung einer strukturellen Nierenkomponente, die ihre Funktion erfüllt. Anhand eines solchen Elements lässt sich die Nierenfunktion in ihrer natürlichen Umgebung untersuchen.
Es ist davon auszugehen, dass die Experimente auch in Zukunft fortgesetzt werden. Wahrscheinlich wird es im Laufe der Zeit möglich sein, gesunde Organe für Patienten mit Erkrankungen der Harnorgane künstlich zu züchten.
Die Studie wird in der Publikation „Stem Cell Reports“ beschrieben.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]