Wissenschaftlern ist es gelungen, in Schweinembryonen Nierengewebe zu züchten, das hauptsächlich menschliche Zellen enthält. Dazu schalteten sie im Embryo zwei Gene aus, die für die Nierenentwicklung wichtig sind. In diesen Organraum kann Nierengewebe aus menschlichen Stammzellen einwachsen. Auf diese Weise gezüchtete Organe können später zu Spenderorganen werden. Ein Forscherteam um Liangxue Lai vom Guangzhou Institutes of Biomedicine and Health in China beschreibt seine Methode in der Fachzeitschrift Cell Stem Cells.
„Rattenorgane werden in Mäusen produziert und Mausorgane werden in Ratten produziert, aber frühere Versuche, menschliche Organe in Schweinen zu züchten, waren erfolglos“, erklärte Lai. Das Problem ist das gleiche wie bei einer Organspende, wenn Spender und Empfänger nicht zusammenpassen: Das Organ wird dann vom Körper des Empfängers abgestoßen, weil das Immunsystem es als fremdes Gewebe erkennt und Abwehrmaßnahmen einleitet. Darüber hinaus sind Schweinezellen im Embryo leistungsstärker als menschliche Zellen und die beiden Zelltypen haben unterschiedliche Bedürfnisse zum Gedeihen.
Mit Hilfe der Genschere Crispr/Cas entfernten die Forscher SIX1 und das Gen SALL1 aus einzelligen Schweinembryonen, die für die Nierenentwicklung erforderlich sind. Dadurch entwickelte sich der Embryo nicht zu einer Schweineniere und es entstand ein leerer Raum oder eine Nische. Aus dem Nabelschnurblut gewonnene menschliche pluripotente Stammzellen, aus denen alle Arten menschlicher Zellen entstehen können, werden in Embryonen injiziert. Sie können sich praktisch ohne Konkurrenz zu Nierengewebe entwickeln.
Speziell aufbereitete menschliche Stammzellen
Menschliche Stammzellen wurden bereits zuvor speziell aufbereitet. Einerseits führte der gentechnische Eingriff zu einer verstärkten Aktivierung der Gene MYCN und BCL2. Im Fall von BCL2 sorgen beide Gene für ein besseres Zellüberleben, indem sie den programmierten Zelltod (Apoptose) verhindern. Andererseits platzierten die Forscher die Stammzellen in einem kürzlich entwickelten Kulturmedium (4CL), das es den Stammzellen ermöglichte, in ein frühes Entwicklungsstadium zu gelangen; sie ähnelten dann frühen menschlichen embryonalen Zellen.
Wissenschaftler implantierten Schweinembryonen in Sauen und ließen sie sich bis zum 25. oder 28. Tag entwickeln. Bei einigen Embryonen entwickelten sich die Nieren, die größtenteils aus menschlichen Zellen bestanden, im Vergleich zu unbehandelten Schweinembryonen normal. Der Prozess muss jedoch noch verbessert werden: „Der Gesamtanteil degenerierter Schweinembryonen war hoch und es muss beurteilt werden, ob dies teilweise mit Mosaiken oder anderen Aspekten des Injektionsprozesses zusammenhängt“, schreiben die Studienautoren.
Wolfram Henn, Medizinethiker bei der Deutschen Ethikkommission, betonte in seiner Auswertung der Studie ausdrücklich, dass Nabelschnurblut verwendet wird als Basis für menschliche Stammzellen. Die Basis von Stammzellen. Dadurch wird der Einsatz menschlicher Embryonen vermieden. Das Verfahren bietet auch die Aussicht, dass in Zukunft patienteneigene Blutstammzellen, die auf Spenderorgane angewiesen sind, als Grundlage für das Organwachstum genutzt werden könnten. Da die verwendeten Zellen vom Patienten selbst stammen, kommt es in der Regel nicht zu einer Abstoßung. Insgesamt ist er der Meinung, dass die Forscher klug und verantwortungsbewusst gehandelt haben. Auch im Hinblick auf den Tierschutz hält Henn dieses Vorgehen für ethisch vertretbar: „Wir züchten Tiere, um sie zu essen, daher sind Tiere, die nicht gezüchtet werden, um Menschenleben zu retten, verwerflich.“ Henn glaubt, dass die Modernisierung des deutschen Rechts ist besonders wichtig, da das „Embryonenschutzgesetz“ eine mehr als 30-jährige Geschichte hat. Medizinethiker behaupten, dass viele der heute verwendeten Verfahren damals noch nicht existierten, sodass die rechtlichen Grundlagen für die in der Studie beschriebene Forschung geändert werden mussten. Nabelschnurblut als Grundlage für menschliche Stammzellen
