Eine Behandlung mit bioartifiziellen Lebern
Die Leber zählt zu den am besten untersuchten Organen des menschlichen Körpers und spielt für den endogenen und exogenen Stoffwechsel eine zentrale Rolle. Lebergewebe wird in vivo und in vitro in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen verwendet. Hierzu zählt unter anderem die Transplantation, die Toxikologie und der Arzneimittelstoffwechsel. Der Mangel geeigneter Leberspender macht die Entwicklung von in-vitro- und ex-vivo-Verfahren erforderlich, mit denen die Leberfunktion zuverlässig nachgebildet werden kann. Derartige funktionale bioartifizielle Lebern könnten auch in Geräte integriert werden, die von entscheidender Bedeutung zur Behandlung eines akuten Leberversagens und sonstiger metabolischer Lebererkrankungen sind. Die Idee hinter dem EU-finanzierten Projekt RE-LIVER (Bottom-up reconstitution of a biomimetic bioartificial liver) bestand darin, ein organähnliches Produkt für in-vitro-Untersuchungen sowie für die therapeutische Anwendung zu entwickeln. Dieses Leberorganoid basierte auf einem künstlichen Äquivalent der menschlichen extrazellulären Matrix (extracellular matrix, ECM), welches mit autologen oder allogenen Zellen besiedelt ist. Forscher führten bezüglich der unterschiedlichen für die Herstellung von Lebergewebe angewandten Träger umfassende Optimierungen der Architektur und der Oberflächenfunktionalisierung durch. Es wurden verschiedene Optionen erforscht, um die angemessene zelluläre Komponente für die Behandlung sowie in-vitro-Untersuchungen für das Organoid auszuwählen. Eine Untersuchung des Leberorganoids war dabei behilflich, eine gute metabolische Aktivität, Stabilität und Reproduzierbarkeit zu demonstrieren. Wissenschaftler entwickelten zudem eine Reihe von Instrumenten wie Kulturplatten und Bioreaktoren, welche die physiologische Relevanz von zellbasierten in-vitro-Assaysystemen verbesserten. Zu den wichtigsten klinischen Errungenschaften von RE-LIVER zählt die Entwicklung therapeutischer Zellen für die Behandlung von Hämophilie A und von Leberorganoiden bei Erkrankungen mit einem akuten Leberversagen. Beide Produkte wurden unter Verwendung von Fibrinkleber bzw. eines biologischen Trägers über eine direkte Implantierung in das Mesenterium an Tieren getestet. Deren Potenzial für die weitere präklinische und klinische Entwicklung wurde sicher nachgewiesen. Insgesamt verbesserten die RE-LIVER-Aktivitäten das wissenschaftliche Wissen bezüglich der Entwicklung fortschrittlicher therapeutischer Medizinprodukte erheblich. Die Maßnahmen eröffneten bedeutsamer Weise neue Wege für die Behandlung chronischer Lebererkrankungen.
Schlüsselbegriffe
Bioartifizielle Leber, chronische Lebererkrankung, Träger, Hämophilie A, fortschrittliche therapeutische Medizinprodukte
