Lungenfibrose: Mit Organoiden zur personalisierten Therapie
Das neue Lungen-Organoid eignet sich zur Erforschung der Lungenfibrose – Foto: BillionPhotos.com - Fotolia
Forschern der University of California (UCLA) ist es gelungen, eine dreidimensionale Lunge mit Hilfe von menschlichen Stammzellen herzustellen. Als Basis dienten gelartige Perlen, die mit Stammzellen überzogen wurden, so dass Lungenbläschen ihre typische Form erhielten. Das Organoid ist zwar noch keine voll funktionsfähige Lunge, aber es kann zur Erforschung diverser Lungenerkrankungen dienen. Das berichtet das Team um Dr. Brigitte Gomperts im Journal „Stem Cells Translational Medicine“.
Lungenfibrose im Visiser
An dem Lungengewebe wollen die Forscher unter anderem die idiopathische Lungenfibrose erforschen. Bei dieser Erkrankung vernarbt das Lungengewebe und wird dadurch extrem unelastisch. In der Folge werden die Patienten kurzatmig und Gehirn und Organe mit zu wenig Sauerstoff versorgt. Die Prognose ist schlecht: Nach der Diagnose leben die meisten Patienten nur noch drei bis fünf Jahre. Obwohl die Ursachen für die Lungenfibrose noch nicht vollständig erforscht sind, gehen Wissenschaftler von einer genetischen Veranlagung aus. Außerdem gelten Rauchen und Schadstoffe in der Luft als Risikofaktoren.
Die idiopathische Lungenfibrose ist mit konventionellen Methoden bisher nur schwer zu untersuchen. Alle Versuche mit zwei-dimensionalen Zellkulturen hätten bisher zu keinen Ergebnissen geführt, da sich kranke Zellen im Modell nicht mehr von gesunden unterschieden, berichten die Autoren. „Die charakteristische Vernarbung der Lungen konnte einfach nicht nachgebildet werden.“
3-D-Organoide erlauben personalisierte Therapien
Anders das neue 3-D-Organoid: Als die Forscher bestimmte molekulare Faktoren zu den hergestellten Strukturen hinzufügten, entwickelten die Lungen fibrotische Narben. „Wir werden in der Lage sein, die Biologie diverse Lungenerkrankungen einschließlich der idiopathischen pulmonalen Fibrose zu studieren und neue Therapien zu testen“, so Gomperts. Durch Verwendung patienteneigener Zellen werden die Forscher künftig auch Einzelfälle untersuchen können. Die Zellen werden dann im Labor zu Stammzellen verwandelt, die sich in den 3-D-Zellkuturen zu kleinen Organoiden entwickeln. „Weil die Herstellung der Mini-Organoide recht simpel ist, können wir zahlreiche Medikamente testen“, sagt Gomperts. „Das ist die Basis für Präzisionsmedizin und personalisierte Behandlung.“
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