Künstliche Leber bei Minischweinen erfolgreich erprobt

Shanghai – Chinesischen Forschern ist es gelungen, Leberzellen im Labor in ausrei­chender Menge zu züchten, um damit einen Bioreaktor zu bestücken, mit dem laut einem Bericht in Science Translational Medicine (2020; DOI: 10.1126/scitranslmed.aba5146) Minischweine ein akutes Leberversagen überlebten.

Die Letalität des akuten Leberversagens liegt noch immer bei 80 %, da es in den wenigsten Fällen gelingt, rechtzeitig eine Lebertransplantation zu organisieren, um einen Tod zu verhindern, zu dem es innerhalb weniger Tage kommen kann.

Da die vielfältigen Aufgaben der Leber kaum durch eine Maschine ersetzt werden können, bestehen die Hoffnungen auf der Entwicklung eines Bioreaktors, der für die Dauer des Organversagens die Aufgabe der Leber übernehmen könnte.

Bisherige Versuche scheiterten daran, dass es nicht gelang, Hepatozyten in der erforder­lichen Menge im Labor zu züchten und über einen längeren Zeitraum am Leben zu erhalten.

Einem Team um He-Xin Yan von der Ciao Toni Universität in Shanghai scheint dies jetzt durch eine genetische Modifikation von Leberzellen gelungen zu sein. Die Forscher konnten ihre „air-liquid interactive bioartificial liver“ (Ali-BAL) mit Milliarden Leberzellen bestücken. Die Zellen lagern dort auf einem Kunststoffgerüst, wo sie von dem Plasma der Versuchstiere umspült werden. Das Plasma wurde mit einem Filter aus dem venösen Blut von Bama-Minischweinen abgetrennt und nach der Passage des Ali-BAL wieder dem Blut zugeführt.

Bei den Tieren war vor den Experimenten durch Injektion eines Toxins ein akutes Leberversagen ausgelöst worden. Während in den Kontrollgruppen 5 von 6 Tieren starben, überlebten 5 der 6 Tiere, die an der Ali-BAL angeschlossen waren, bis zum Ende der Experimente nach 168 Stunden.

Die Blutanalysen zeigten, dass die Ali-BAL wichtige Funktionen der Leber wie die Produktion von Albumin, die Entgiftung von Ammoniak, und die Synthese von Gerinnungsfaktoren übernommen hatte. Die Entzündungsreaktion, zu der es nach einem Leberversagen kommt, wurde abgeschwächt und sogar die Regeneration von Leberzellen gefördert.

Im Idealfall könnte die künstliche Leber die Funktion des Organs so lange übernehmen, bis sich das Organ von selbst erholt hat, was bei der Leber im Prinzip möglich ist. Klinische Studien sind vorerst noch nicht geplant.

Die Forscher wollen die Ali-BAL zunächst bei weiteren Tieren erproben, bei denen es aus anderen Gründen zum akuten Leberversagen gekommen ist.

rme