In der aktuellen Forschung zu Lebererkrankungen spielt die Entwicklung von Mini-Lebern aus Stammzellen, auch Organoide genannt, eine entscheidende Rolle. Ludovic Vallier, Einstein-Professor für Stammzellen in regenerativen Therapien am Berlin Institute of Health in der Charité (BIH) und Max-Planck-Fellow, leitet umfangreiche Studien, um die Mechanismen von Krankheiten wie der Metabolic Dysfunction-Associated Steatohepatitis (MASH) und der Metabolic Dysfunction-Associated Steatotic Liver Disease (MASLD) zu entschlüsseln. Diese Erkrankungen gelten als häufigste Ursachen für Leberleiden, deren Behandlungsmöglichkeiten durch den Mangel an Organspendern stark eingeschränkt sind. Eine aktuelle Therapieoption für MASH im Endstadium ist die Lebertransplantation, die jedoch eine immunsuppressive Behandlung erfordert und damit erhebliche Risiken birgt.

Vallier und sein Team, zu dem unter anderem Dr. Chris Gribben und Dr. Vasileios Galanakis gehören, haben in ihren Studien Biopsien von Patient*innen in verschiedenen Krankheitsstadien untersucht. Ihre Entdeckungen zeigen, dass chronische Leberschäden die Architektur der Leber stark verändern, insbesondere die Struktur der Gallengänge. Diese Veränderungen gehen mit einer Proliferation der Cholangiozyten, den Hauptzellen der Gallengänge, einher, die komplexe Netzwerke bilden und transdifferenzieren, um verlorene hepatocytenähnliche Zellen zu ersetzen.

Die Rolle der Organoide in der Forschung

Die Forschung an Cholangiozyten-Organoiden wird eingesetzt, um die Mechanismen zu erkennen, die während der Transdifferenzierung ablaufen. Insulin spielt hierbei eine wesentliche Rolle und könnte für zukünftige therapeutische Ansätze relevant werden. Durch die Züchtung von Cholangiozyten-Organoiden aus Patient*innen mit fortgeschrittener MASLD können Wissenschaftler in vitro untersuchen, wie diese Zellen sich in hepatozytenähnliche Zellen transformieren und dabei Einblicke in die Krankheitsprogression erhalten.

Pavla Dowbaj, die zuvor am Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden tätig war, hat in ihrer eigenen Forschung die Interaktion zwischen Cholangiozyten und mesenchymalen Zellen im Bindegewebe analysiert. Ihre Erkenntnisse über die Kommunikation dieser Zellen sind von großer Bedeutung für die Regeneration der Leber nach Schädigungen. Dowbaj zeigt auf, dass die Anzahl der Berührungen zwischen diesen Zelltypen deren Vermehrung und Wachstum maßgeblich beeinflusst.

Langfristige Ziele und Herausforderungen

Ein zentrales Ziel von Dowbajs Forschung ist es, Organoide zu nutzen, um Alterungsprozesse in der Leber besser zu verstehen. Die Leber hat eine wesentliche Funktion im Stoffwechsel: Sie verarbeitet Nährstoffe, baut Schadstoffe ab und produziert wichtige Eiweiße. Mit dem Alter kann eine abnehmende Leberfunktion drastische Auswirkungen auf den gesamten Organismus haben. Daher könnten Erkenntnisse zur Verbesserung der Gesundheit der alternden Leber auch die allgemeine Lebensqualität steigern.

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Um die Erkenntnisse weiter auszubauen, könnten die gewonnenen Informationen auf andere Organe, wie Dick- und Dünndarm, übertragen werden. Die Kombination von verschiedenen biologisch alten Zellen zur Erforschung der Alterungsmechanismen stellt eine interessante Perspektive dar. Die Wertschätzung der interdisziplinären Zusammenarbeit am TUM Center for Organoid Systems and Tissue Engineering unterstreicht die Relevanz dieses Forschungsprojekts.

Durch die genauen Untersuchungen und neu gewonnenen Erkenntnisse könnten langfristig neue Signalwege und Biomarker für die Diagnose und Prognose von Lebererkrankungen identifiziert werden. Diese Fortschritte sind entscheidend, um innovative Therapien zur Gewebereparatur und Erneuerung zu entwickeln und die Behandlungsmöglichkeiten für Patient*innen mit Leberversagen zu verbessern.