Wissenschaftler haben Miniorgane aus Zellen geschaffen, die in der Flüssigkeit schwimmen, die den Fötus im Mutterleib umgibt – ein Fortschritt, der ihrer Meinung nach den Weg für neue Bereiche der pränatalen Medizin ebnen könnte.
Miniorgane oder „Organoide“ sind winzige, vereinfachte Strukturen, mit denen neue medizinische Behandlungen getestet oder untersucht werden können, wie die echten Organe, die sie imitieren, funktionieren, ob gesund oder krank.
Forscher des University College London und des Great Ormond Street Hospital im Vereinigten Königreich sammelten im Rahmen routinemäßiger pränataler Tests Zellen aus Fruchtwasserproben, die während zwölf Schwangerschaften entnommen wurden. Dann entwickelten sie erstmals Miniorgane aus Zellen, die während aktiver Schwangerschaften entnommen wurden. Sie gehen davon aus, dass ihr Ansatz Ärzten dabei helfen könnte, angeborene Krankheiten vor der Geburt zu überwachen und zu behandeln und personalisierte Therapien für das Baby im Mutterleib zu entwickeln.
„Wir sind wirklich begeistert“ von dieser Möglichkeit, sagte Mattia Gerli vom University College London, Autor der am Montag in der Fachzeitschrift Nature Medicine veröffentlichten Studie.
Die von Gerli und Kollegen gesammelten gewebespezifischen Stammzellen wurden vom Fötus ausgeschieden, wie es normalerweise während der Schwangerschaft geschieht. Die Wissenschaftler identifizierten, aus welchen Geweben die Stammzellen stammten und fanden Zellen aus Lunge, Niere und Darm.
Früher wurden Miniorgane aus adulten Stammzellen gewonnen, die eher dem Gewebe von Erwachsenen oder dem Gewebe des Fötus nach einer Abtreibung ähnelten.
Durch die Entnahme von Zellen aus Fruchtwasser werden die Vorschriften zur Gewinnung von Stammzellen direkt aus fötalem Gewebe umgangen, sodass diese Wissenschaftler bis zum Ende der Schwangerschaft fötale Zellen gewinnen können. Im Vereinigten Königreich beträgt die gesetzliche Frist für einen Schwangerschaftsabbruch im Allgemeinen 22 Wochen nach der Empfängnis. Wissenschaftler können im Nachhinein keine fetalen Proben entnehmen, was ihre Fähigkeit, die normale menschliche Entwicklung oder angeborene Krankheiten darüber hinaus zu untersuchen, einschränkt.
In den Vereinigten Staaten variieren die Abtreibungsbeschränkungen je nach Bundesstaat. In den meisten Fällen sei es legal, fötales Gewebe für Forschungszwecke zu verwenden, sagte Alta Charo, emeritierte Professorin für Recht und Bioethik an der University of Wisconsin in Madison. Die National Institutes of Health definieren fetales Gewebe als von einem menschlichen Embryo oder einem toten Fötus nach einer Fehlgeburt, Abtreibung oder Totgeburt stammendes Gewebe – und die Verwendung von Gewebe aus einer Abtreibung ist seit langem umstritten.
Charo, der nicht an der Studie beteiligt war, sagte, der neue Ansatz wirfe nicht die gleichen ethischen Fragen auf. „Die Gewinnung von Zellen aus bereits entnommenem Fruchtwasser für klinische Standardzwecke scheint weder für den Fötus noch für die schwangere Frau ein physisches Risiko darzustellen“, sagte sie in einer E-Mail.
Dr. Arnold Kriegstein, der das Entwicklungs- und Stammzellbiologieprogramm an der University of California in San Francisco leitet und ebenfalls nicht an der Forschung beteiligt war, sagte, dass die Gewinnung von Zellen auf diese Weise „das Potenzial hat, Ihnen darüber Aufschluss zu geben.“ Individuell.” Fötus, während er wächst.
Und da das Züchten von Miniorganen aus Zellen im Fruchtwasser etwa vier bis sechs Wochen dauert, gibt es laut Gerli genügend Zeit für eine pränatale Therapie, um etwaige Probleme zu lösen, auf die Ärzte stoßen könnten.
Um den praktischen Nutzen ihres Ansatzes zu untersuchen, untersuchte das britische Team gemeinsam mit belgischen Kollegen die Entwicklung von Babys mit einer Erkrankung namens angeborener Zwerchfellhernie, bei der Organe wie Leber und Darm aufgrund eines Lochs in Richtung Brust verschoben sind. im Zwerchfell. Die Lunge entwickelt sich nicht so, wie sie sollte, und etwa 30 % der Föten mit dieser Erkrankung sterben. Wenn Ärzte den Leistenbruch entdecken, können sie den Fötus bereits im Mutterleib operieren.
Die Forscher züchteten vor und nach der Behandlung Lungenorganoide aus Zellen betroffener Föten und verglichen sie mit Organoiden gesunder Föten. Dr. Paolo de Coppi, Autor der Studie vom University College London und dem Great Ormond Street Hospital, sagte, dass sie mit dieser Methode den Zustand des betroffenen Kindes vor der Geburt beurteilen konnten. Ärzte seien heute nicht mehr in der Lage, den Familien viel über die Ergebnisse einer vorgeburtlichen Diagnose zu sagen, da jeder Fall anders sei, sagte er. Die Möglichkeit, die Funktionsweise pränataler Miniorgane zu untersuchen, sei der erste Schritt zu einer detaillierteren Prognose und wirksameren Behandlungen, fügte er hinzu.
Kriegstein sagte, dass weitere Forschung erforderlich sei. „Wir fangen gerade erst an“, fügte er hinzu, „und wir müssen abwarten, wie nützlich das auf lange Sicht sein wird.“
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