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Niere erstmals im Labor gezüchtet – und dann ab in den Ofen

Wissenschaftler in den USA setzen körpereigene Zellen für Wiederaufbau ein.

Im Labor gezüchtete Niere (Foto: Ott Labarotory)

Im Labor gezüchtete Niere (Foto: Ott Labarotory)

Eine im Labor gezüchtete Niere haben Wissenschaftler des Massachusetts General Hospital (USA) Tieren implantiert. Das Organ hat in der Folge damit begonnen, Urin zu produzieren. Vergleichbare Verfahren zur Herstellung einfacher Teile des Körpers wurden bereits auch bei Patienten eingesetzt. Diese Niere ist jedoch eines der schwierigsten bisher hergestellten Organe. Die in Nature Medicine publizierte Studie belegt jedoch, dass die im Labor hergestellten Nieren weniger gut arbeiten als die natürlichen.

Keine Abstoßungsreaktion

Experten im Bereich der regenerativen Medizin sehen in diesem Forschungsbereich ein großes Potenzial für die Zukunft. Nieren filtern das Blut, um Abfallstoffe und überflüssiges Wasser herauszufiltern. Sie gehören zu den für Transplantationen am stärksten nachgefragten Organen und die Wartelisten sind lang. Das Team um Harald Ott geht von der Vision aus, eine gebrauchte Niere von allen alten Zellen zu befreien und nur ein Gerüst übrig zu lassen, das einer Wabe ähnlich ist.

Die Niere soll dann mit neuen Zellen vom Patienten wieder aufgebaut werden. Mit diesem Verfahren könnten zwei entscheidende Vorteile gegenüber derzeitigen Organtransplantationen erreicht werden. Das Gewebe würde dem des Patienten entsprechen und die lebenslange Einnahme von Immunsuppressiva zur Verhinderung einer Abstoßung des Spenderorgans entfallen. Zusätzlich würde die Anzahl der für eine Transplantation zur Verfügung stehenden Organe sehr stark ansteigen.

Funktioniert, aber nur gering…

Die aktuelle Studie bedeutet die ersten Schritte genau in diese Richtung. Die Niere einer Ratte wurde von allen alten Zellen gereinigt. Das verbleibende Netz aus Proteinen sieht genau wie eine Niere aus und verfügt über ein Netz von Blutgefäßen sowie die für die Entwässerung notwendige Ausstattung. In diesem Gerüst wurden die richtigen Zellen an die richtigen Stellen im Organ gepumpt, wo sie sich mit der Struktur für den Neuaufbau des Organs verbanden.

Die Wissenschaftler haben das neue Organ zwölf Stunden lang im einem speziellen Ofen aufbewahrt, der die Bedingungen im Körper der Ratte nachahmen sollte. Labortests haben zudem ergeben, dass die Urinproduktion der neuen Organe 23 Prozent derer von natürlichen Organen erreichte. In einem nächsten Schritt versuchten die Wissenschaftler, das Organ einer Ratte zu implantieren. Im Körper sank die Funktionsfähigkeit der Niere jedoch auf fünf Prozent.

Kleiner Teil der Nierenfunktion ausreichend

Laut Ott wäre bereits die Wiederherstellung eines kleinen Teils der Nierenfunktion ausreichend. „Bei einer Hämodialyse würde eine Nierenfunktion von zehn bis 15 Prozent bereits für die Beendigung der Behandlung ausreichen. Es ist nicht notwendig, eine vollständige Funktion zu erreichen“, so Ott. Allein in den Vereinigten Staaten warten laut dem Wissenschaftler derzeit rund 100.000 Patienten auf eine Niere. Jährlich werden aber nur rund 18.000 Transplantationen durchgeführt.

Es ist noch ein weiter Weg, bis dieser Ansatz zur Herstellung von neuen Nieren an Patienten getestet werden kann. Das Verfahren muss effektiver und die Nierenfunktion besser werden. Zusätzlich muss sichergestellt werden, dass diese Organe für eine lange Zeit funktionsfähig bleiben. Auch die Größe des Organs stellt eine Herausforderung dar. Es ist bei einer Niere viel schwerer als bei größeren Organen die Zellen an der richtigen Stelle zu positionieren.

(pte)

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