Haut- in funktionierende Leberzellen verwandelt

San Francisco – US-Forschern ist es gelungen, menschliche Fibroblasten aus der Haut im Labor in Leberzellen zu verwandeln. Laut ihrer Publikation in Nature (2014; doi: 10.1038/nature13020) bewahrten die Zellen nach einer Transplantation Mäuse vor einem chronischen Nierenversagen.

Die Leber könnte zu den ersten Organen gehören, bei denen im Labor gezüchtete Stammzellen zum Einsatz kommen. Ausgangsmaterial wäre eine Hautbiopsie. Aus ihr würden Pathologen die Fibroblasten isolieren und in einem ersten Schritt in induzierte pluripotente Stammzellen (iPS) zurückverwandeln. Dies ist heute bereits mit mensch­lichen Zellen möglich.

Doch der zweite Schritt, die Redifferenzierung in funktionsfähige Leberzellen hat sich als schwierig erwiesen. Die Albuminproduktion der aus iPS-Zellen gebildeten Hepatozyten betrug weniger als ein Tausendstel normaler Leberzellen, schreibt das Team um Holger Willenbring und Sheng Ding vom Gladstone Institute in San Francisco. Deren Hepato­zyten erwiesen sich als deutlich produktiver.

Der Trick der Stammzellforscher aus Kalifornien bestand darin, die Fibroblasten nicht vollständig auf das Niveau von iPS-Zellen zurückzubilden. Ihre induzierten multipotenten Vorläuferzellen behielten einige Eigenschaften, die sie mit Entodermzellen, den embryo­nalen Vorläufern der Leberzellen (und des restlichen Gastrointestinaltraktes) teilen. Willenbring und Ding gelang es, die Entodermzellen in Leberzellen mit einer deutlich höheren Albuminproduktion zu differenzieren.

Die Zellen wurden später Mäusen (die durch eine Immunsuppression fremde Zellen annahmen) in die Milz injiziert. Von dort wanderten sie in die Leber der Mäuse. Sie vermehrten sich, und nach etwa zwei Monaten konnten die Forscher humanes Albumin im Blut der Tiere nachweisen. Die Produktion stieg in den nächsten Monaten an und bewahrte drei Viertel der Versuchstiere vor dem Tod an einem chronischen Leber­versagen. Ein akutes Leberversagen konnte aufgrund der verzögert einsetzenden Syntheseleistung nicht verhindert werden.

rme