Wir sind dem Wachstum von Ersatzorganen einen weiteren Schritt näher gekommen
Wissenschaftler haben gerade einen bedeutenden Schritt in Richtung des Ziels gemacht, menschliche Ersatzorgane zu züchten, indem sie festgestellt haben, dass ein Protein namens Meox1, das in Stammzellen vorkommt, für die Förderung des Muskelwachstums von zentraler Bedeutung ist.
Herauszufinden, wie wir unsere eigenen Ersatzorgane züchten können, würde eine Gesundheitsrevolution auslösen. Es würde die verzweifelte Gratwanderung des Lebens auf Organspenderlisten beenden und jedes Jahr das Leben von Tausenden von Menschen retten, die keine Organtransplantation erhalten können oder sterben, während sie auf eine warten.
Forscher der Monash University in Australien fanden die Verbindung, indem sie Zebrafische untersuchten, schnell wachsende kleine Fische, die in Südostasien heimisch sind und aufgrund unserer biologischen Ähnlichkeiten oft als Modell für den Menschen verwendet werden.
Genau wie wir haben Zebrafische zwei Augen, einen Mund und ein Gehirn sowie Muskeln, Blut, Knochen und Zähne. Sowohl Menschen als auch Zebrafische haben viele der gleichen Organe, einschließlich einer Niere und eines Herzens, und 70 Prozent der menschlichen Gene werden auch in Zebrafischen gefunden.
Jetzt haben diese Zebrafische einige der Geheimnisse gelüftet, wie Stammzellen und Meox1 funktionieren.
“Vor unserer Arbeit auf diesem Gebiet wussten wir nicht einmal, dass diese wachstumsspezifischen Stammzellen existieren oder wie sie verwendet werden”, sagt der leitende Forscher Peter Currie. “Nur zu wissen, dass sie existieren, führt uns zu der Möglichkeit, sie zu orchestrieren, zu kontrollieren oder zu reaktivieren, um beschädigtes Gewebe nachwachsen zu lassen.”
Wissenschaftler haben lange das Organwachstum unter Laborbedingungen untersucht, aber wie Stammzellen so viel lebendes Gewebe im Körper produzieren, ist ein Rätsel geblieben – und bis das gelöst ist, werden wir nicht in der Lage sein, unsere eigenen Ersatzorgane zu züchten.
Die Studie fand Hinweise auf eine klonale Drift bei Zebrafischen, was bedeutet, dass sich die Stammzellen nicht zufällig teilten und wuchsen, sondern eine kleine Anzahl geklonter Stammzellen vorantrieben, um das Muskelwachstum zu unterstützen.
Mit anderen Worten, nur wenige spezifische Stammzellen werden verwendet, um den größten Teil des benötigten Organgewebes zu züchten, und Meox1 hilft, diese Zellen auszuwählen.
Wir sind noch weit davon entfernt, Herzen und Lebern im Labor nach Bedarf züchten zu können, sobald jemand sie braucht, aber Wissenschaftler haben jetzt ein besseres Verständnis dafür, wie sich unsere molekularen Zahnräder verschieben und surren könnten, um mehr Gewebe im Körper zu produzieren.
Dieser Prozess, wie das Organwachstum durch Stammzellen reguliert wird, ist “eine der letzten Grenzen der Entwicklungsbiologie”, sagen die Forscher.
Später könnte die Aufklärung dieser Mechanismen auch dazu beitragen, Schäden am Körper zu bekämpfen, die durch Krankheiten wie Krebs verursacht werden.
Die Wissenschaftler machen auf diesem Gebiet stetige Fortschritte – im vergangenen Jahr gelang es Forschern aus den USA, funktionierendes menschliches Herzgewebe erfolgreich zu regenerieren, wenn auch immer noch mit Zellen aus einem gespendeten Organ. Jetzt sind wir dank des Zebrafisches einen weiteren Schritt näher.
Die Studie wurde in Cell Stem Cell veröffentlicht.
