Transplantation von gespendeten Hepatozyten
Erste klinische Studien habeneinen begrenzten Erfolg bei der Behandlung von chronischen Lebererkrankungen durch Transplantation von gespendeten Hepatozyten gezeigt. Es gibt jedoch einige bedeutende Hindernisse bei diesem Vorgehen.
Die Wahrscheinlichkeit, dass diese Zellen in der Leber anwachsen und sich ins Gewebe integrieren,ist, aufgrund der rauen Umgebung in der geschädigten Leber, oft sehr gering. Forscher*innen suchen nach Wegen dieses Problem zu lösen, z.B. indem sie die Spenderzellen in schützende Substanzen verkapseln. Bei einem anderen Ansatz werden Leberzellen gleichzeitig mit Zellen transplantiert, die die Entzündungsreaktion im Gewebe unterdrücken, was möglicherweise das Risiko einer Abstoßung des Transplantats verringert.
Verwendung von Stammzellen zur Erzeugung eines Vorrats an transplantierbaren Zellen
Ein kritischer Faktor bei der Anwendung von Zelltransplantaten zur Zirrhosetherapie ist momentan noch, dass eine sehr große Menge an Zellen benötigt wird, die schwierig zu erzeugen ist.
In Kombination mit neuen Techniken zur Züchtung von Zellen im Labor, könnten Stammzellen, wie iPSCs oder HPZs, helfen, um genug Hepatozyten für eine Transplantation zu erzeugen.
Die Verwendung von iPSCs zur Erzeugung von Hepatozyten könnte auch dabei helfen, Angriffe durch das Immunsystem zu vermeiden, da iPSCs aus Zellen des Patienten, wie z.B. Hautzellen, hergestellt werden können. Forscher*innen untersuchen darüber hinaus, ob Zellen mit tissue engineering biotechnologische Methoden vor der Transplantation so verändert werden können, dass das Risiko einer Immunreaktion reduziert wird.
Diese und andere fundamentalen Fragen müssen erst beantwortet werden, bevor Hepatozytentransplantate aus Stammzellen in der Klinik verwendet werden können. Es ist wichtig zu gewährleisten, dass aus Stammzellen erzeugten Hepatozyten keine Gefahr ausgeht und dass sie genauso funktionieren, wie normale Hepatozyten. Falls diese Zellen für die klinische Anwendung zugelassen werden, müssen Langzeitstudien durchgeführt werden, um die langfristige Sicherheit und Effizienz der Zellen zu überprüfen.
Lebervorläuferzellen
Forscher*innen haben Lebervorläuferzellen, also Zellen, die neue Hepatozyten produzieren können, identifiziert. Sie untersuchen momentan, wie diese Zellen zum einen als Untersuchungswerkzeug und zum anderen zur Behandlung von Patient*innen mit chronischer Lebererkrankung verwendet werden können.
Forscher*innen haben Techniken entwickelt, um Leberstammzellen aus Spendergewebe zu isolieren und sie im Labor in Form von „Organoiden“ (dreidimensionalen zellulären Organmodellen) wachsen zu lassen. Mit ihrer dreidimensionalen Form ähneln Organoide stärker der natürlichen Leberumgebung als Zellen aus der traditionellen Zellkultur. Sie wachsen stabil und schnell. Organoide können verwendet werden, um neue Therapien zu untersuchen und die Mechanismen von Krankheiten zu verstehen und nachzustellen. Langfristig könnten Organoide aus Lebervorläuferzellen eine Gewebequelle für klinische Transplantationen darstellen. Studien mit humanen Zellen in Mäusen deuten darauf hin, dass dies ein vielversprechender Forschungsansatz ist.
Verwendung von Immunzellen zur Beeinflussung des verletzten Lebergewebes
Ein anderer neuer Behandlungsansatz ist der Einsatz von Zelltherapien, mit dem Ziel Entzündungen und Narbenbildung im Lebergewebe zu reduzieren und die Regeneration des verbleibenden Gewebes zu fördern. Entsprechend ihrer natürlichen Rolle im Körper werden momentan verschiedene Zelltypen in klinischen Studien zu diesem Zweck untersucht.
Makrophagen sind Immunzellen, die tote Zellen und Abfall, der nach einer Infektion oder Verletzung übrig bleibt „aufräumen“. Sie fördern darüber hinaus die Regeneration. Eine Therapie mit Makrophagen ist vielversprechend, um die Reparatur von verletztem Lebergewebe zu unterstützen. Makrophagen-Vorläufer, sog. Monozyten können aus Blut isoliert und im Labor so behandelt werden, dass sie sich zu einer großen Menge von Makrophagen entwickeln, die eine Rolle bei der Reduktion von Narbengewebe spielen. Neuere Arbeiten haben gezeigt, dass Makrophagen Enzyme produzieren, die Narbengewebe direkt abbauen können und dass sie dabei helfen, Zellen zu entfernen, die das Narbengewebe aufbauen.
In Versuchen mit Mäusen konnte gezeigt werden, dass Makrophagen an der Reduktion des Narbengewebes beteiligt sind und die Regeneration fördern. Durch die Reduktion des Narbengewebes verbessert sich die Leberfunktion. Menschliche Makrophagen wurden in klinischen Studien getestet und haben sich als sicher für den Einsatz bei Zirrhosepatient*innen erwiesen. Momentan wird getestet, ob sie auch hilfreich sind, um die Leberfunktion bei Zirrhosepatient*innen im Vergleich zur Standardbehandlung zu verbessern.
Makrophagen sind ein attraktives Zelltherapeutikum, da sie aus Blutzellen des Patienten selbst gewonnen werden können und somit nicht von dem eigenen Immunsystem abgestoßen werden, was manchmal bei Organtransplantationen passiert.
