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Medizin

Blastozysten-Komple­mentierung: Nieren in Tieren herstellen

Mittwoch, 6. Februar 2019

/sljubisa, AlexOakenman, stockadobecom

Shimotsuke – Japanische Wissenschaftler wollen menschliche Nieren in Feten einer anderen Spezies züchten. Das Verfahren, das sie als Blastozysten-Komplementierung bezeichnen, ist laut einer Publikation in Nature Communications (2019; doi: 10.1038/s41467-019-08394-9) bei Nagern gelungen: Ratten kamen mit den Nieren von Mäusen zur Welt.

Eine Nierentransplantation ist für viele Menschen mit chronischem Nierenversagen die einzige Chance auf die Wiederherstellung ihrer Lebensqualität. Für viele bleibt es ein unerreichbares Ziel, da es zu wenig Spenderorgane gibt. Der Mangel könnte beseitigt werden, wenn es gelänge, Nieren aus Stammzellen herzustellen.

Eine derzeit untersuchte Möglichkeit ist die Blastozysten-Komplementierung. Dabei werden Stammzellen des Organsuchenden in die Blastozyste, also den sich entwickelnden Embryo einer anderen Spezies, injiziert. Dieser Embryo müsste genetisch so modifiziert werden, dass er keine eigenen Organe bildet. Er würde dann die fremden Gene für die Entwicklung der Organe nutzen und käme dann mit den Organen einer anderen Spezies zur Welt. Nach der Geburt würden die Organe entnommen und transplantiert.

Japanischen Forschern ist dies vor einiger Zeit bereits bei Mäusen gelungen, die die Bauchspeicheldrüsen von Ratten „austrugen“ (Cell 2010; 142: 787-799). Jetzt haben sie die Experimente an Nieren wiederholt, die für die Transplantationsmedizin von größerer Bedeutung wären.

Die ersten Versuche, die Nieren von Ratten in Mäuseembryonen zu züchten, schlugen allerdings fehl. In umgekehrter Richtung ist dies einem Team um Masumi Hirabayashi vom Nationalen Institut für physiologische Wissenschaften in Okazaki jetzt jedoch gelungen. Die Forscher experimentierten mit Ratten, denen das Gen SALL1 fehlt. Diese Tiere kommen ohne eigene Nieren zur Welt (ein entsprechender Gendefekt führt beim Menschen zum Townes-Brocks-Syndrom, das in der Hälfte der Fälle mit Nieren­fehlbildungen einhergeht).

Die Forscher führten zunächst eine künstliche Befruchtung durch und injizierten dann im Stadium der Blastozyste Stammzellen von Mäusen. Dies führte dazu, dass mehr als zweidrittel der Embryonen Nieren entwickelten, die sich aus den Erbanlagen der Mäuse gebildet hatten. Die genetischen Untersuchungen der Glomeruli und der Nierentubuli ergaben, dass sie vollständig aus den Stammzellen der Mäuse entstanden waren. Mehr als die Hälfte der Nieren war in der Lage, Urin zu produzieren, der über einen Ureter in die Blase gelangte.

Leider starben die Tiere kurz nach der Geburt, sodass derzeit unklar ist, ob die Organe für eine Transplantation genutzt werden könnten. Für Hirabayashi ist die Blastozysten-Komplementierung jedoch eine praktikable Methode, die in Zukunft auch für die Produktion von menschlichen Nieren genutzt werden könnte. Da die Organe in einer anderen Spezies hergestellt würden, wegen der Größe würden sich Schweine anbieten, gelten dieselben Vorbehalte wie bei einer konventionellen Xenotransplantation. Es müsste sichergestellt werden, dass keine Krankheitserreger mit den Organen übertragen werden, die sich im Fall von Retroviren ins menschliche Genom einnisten und (bei einer Fortpflanzung der Patienten) das menschliche Erbgut auf Dauer verändern könnten. © rme/aerzteblatt.de

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