Lever Bioengineering for Transplants

Innerhalb eines Jahrzehnts wird die Warteliste für die Lebertransplantation der Vergangenheit angehören.

Weitere Organe werden wahrscheinlich folgen.

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Das ist die Hoffnung einiger Forscher.

Neue Durchbrüche in verschiedenen Forschungsprojekten beschleunigen den Zeitplan bis zu dem Tag, an dem eine neue Leber in einem Labor gezüchtet und in einen wartenden Patienten transplantiert werden kann.

Forscher erwarten, dass dies bis 2020 möglich sein wird.

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Zwar gibt es temporäre Fixes und Medikamente für Patienten, die auf ein neues Herz oder Nieren warten, Patienten, die ein neues benötigen die Leber wird immer kränker und kränker, bis sie sterben, es sei denn, ein gespendetes Organ kommt rechtzeitig.

Mehr als 7.800 Lebern wurden 2016 in solche Patienten verpflanzt.

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Aber mehr als 14.000 Amerikaner stehen derzeit auf der Warteliste.

Die häufigsten Gründe für die Transplantation sind chronische Hepatitis C, gefolgt von Komplikationen durch langfristigen Alkoholmissbrauch, andere Formen der Hepatitis, verschiedene genetische Erkrankungen in den Gallenwegen oder Krebs aus dem Leber.

Bei Erfolg könnten die verschiedenen Versuche, Lebern im Labor zu züchten, einen Wendepunkt für diese verzweifelten Patienten markieren.

Wachsende Leber 'Mikroknospen'

In einem Projekt kündigten die Forscher zu Beginn des Monats an, dass sie die bisherigen Hürden überwunden haben und in der Lage sind, Chargen von 20 000 Lebermikroknospen zu entwickeln. "

In Kombination sind die Knospen groß genug für eine Transplantation.

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Dieses Projekt wird vom Cincinnati Kinderzentrum für Stammzell- und Organoidmedizin und der japanischen Yokohama City University geleitet.

Es hat sich darauf konzentriert, die neuen Lebern aus den Stammzellen eines Patienten zu züchten, um das Risiko zu vermeiden, dass der Körper das neue Organ abstößt.

Frühere Methoden haben sich auf Knochenmark und Zellen aus Nabelschnüren gestützt, um neue Leberzellen zu züchten, aber diese Quellen sind schwieriger und umstrittener zu erhalten.

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Jetzt, so der leitende Untersucher Takanori Takebe, "können wir Miniknospen vollständig aus Stammzellen erzeugen (und), um für Patientenanwendungen Miniknospen in viel größerem Maßstab zu erzeugen. "

Takebes Team hat das Lebergewebe in speziell angefertigten Zellplatten mit U-förmigen Böden wachsen lassen.

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Dies half ihnen zu vermeiden, tierische Produkte zu verwenden, um das Wachstum der neuen Lebern zu unterstützen.

Die Technik sollte ihnen helfen, klinische Produktionsstandards zu erfüllen, sagte Takebe.

Verwendung von Tierlebern

Bei einem anderen Projekt werden tierische Produkte verwendet, die jedoch keine Zellen enthalten dürfen, und zwar in einer Weise, die auch den klinischen Standards entspricht.

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Das Leber-Team von Jeff Ross beginnt mit Schweinelebern, die von der Metzgerei übrig geblieben sind, und dezellularisiert sie.

"Wir entfernen alles Zellmaterial aus der Leber, aber die Architektur ist immer noch da. Wir haben eine perfekte Architektur der Orgel ", sagte Ross, Chief Executive Officer von Miromatrix Medical aus Minnesota, gegenüber Healthline.

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Dieses Gerüst oder funktionelle Gefäßsystem überwindet, was er sagt, war eine der Haupthindernisse, wenn es darum ging, Lebern im Labor zu konstruieren.

Ohne sie kann der kontinuierliche Blutfluss durch das hergestellte Organ ohne Gerinnung schwierig sein.

Die geisterhaft weiße ehemalige Schweineleber wird dann mit Leberzellen rezellularisiert.

Diese werden derzeit aus gespendeten Lebern gewonnen, die aus verschiedenen Gründen nicht für eine Transplantation geeignet waren.

In der Zukunft hofft Ross, dass sie die Leber von Stammzellen ableiten können, so dass jede Leber für den Patienten individualisiert wird, wodurch die Notwendigkeit von Immunsuppressiva beseitigt wird.

"Unser Ziel ist es, die Organtransplantationsliste zu eliminieren, indem wir biotechnische Organe entwickeln", sagte Ross. "Und unser langfristiges Ziel ist es, sie aus den eigenen Zellen der Patienten zu schaffen, um die Abstoßung zu beseitigen. "

Menschliche Transplantationen könnten 2020 beginnen

Bis Mitte 2018 hofft Ross, dass sie in der Lage sein werden, eine rezellularisierte Leber wieder in ein Schwein zu transplantieren und zu zeigen, dass es vollständig funktionsfähig ist.

Bis 2020 hofft er, in einer klinischen Phase-1-Studie die ersten derartigen Lebern bei menschlichen Patienten zu transplantieren.

Diese Lebern, sagte er, "sollten Jahre dauern, wenn nicht für immer. "

Das Team von Takebe hofft, im Jahr 2020 damit beginnen zu können, seine biotechnischen Lebern bei menschlichen Patienten in klinischen Studien zu transplantieren.

Der Einsatz von fetalen Stammzellen in der Forschung ist in anderen Bereichen unter Beschuss geraten, doch Takebe arbeitet mit Patienten. Er sagte, er habe keine eigenen ethischen Bedenken.

Ross 'Verwendung von Organen, die von Tieren geerntet wurden, kann einige Augenbrauen hervorrufen, aber die Organe werden in der Regel in der Metzgerei verworfen.

Und, fügte Takebe hinzu, müssten alle ethischen Bedenken gegen den Schaden oder die Todesfälle abgewogen werden, an denen diejenigen beteiligt sind, die auf der Organtransplantationsliste warten.

"Angesichts der Tatsache, dass viele Patienten an Endstadium leiden, brauchen sie dringend eine Transplantation", sagte er.