Synthetische Nieren: US-Forscher machen Fortschritte bei der Herstellung von Assembloiden

Forscher der Keck School of Medicine of USC (USA) haben in einem Mausmodell Komponenten der Nierenfilterung und Urinkonzentration kombiniert, um komplexe Assembloide zu schaffen.

Die Wissenschaftler hatten in der Vergangenheit bereits Organoide aus Nephronen konstruiert und Organoide produziert, die den Sammelrohren der Niere ähneln. Unter der Leitung der Erstautoren Biao Huang, Pedro Medina, Zipeng Zeng und Jincan He gelang es dem Team nun, Nephron- und Sammelrohrkomponenten zu Assembloiden zu kombinieren. Die neuen Forschungsmöglichkeiten wurden in der Fachzeitschrift „Cell“ veröffentlicht.

Unter Laborbedingungen

Die Forscher optimierten zunächst die Bedingungen für die Züchtung von Assembloiden von Mäusen und Menschen im Labor. Anschließend transplantierten sie die Assembloide von Mäusen und Menschen in lebende Mäuse, wo sie weiter reiften – größer wurden und Bindegewebe sowie Blutgefäße entwickelten.

„Durch die Reifung der Assembloide in der natürlichen Umgebung des Körpers haben wir die natürliche Fähigkeit der Nierenvorläuferzellen zur Selbst-Assemblierung genutzt“, erklärt der Co-Autor Prof. Zhongwei Li. „Wir glauben, dass dies ein Schlüssel zum Erfolg des komplexen Vorhabens der Herstellung funktionaler synthetischer Nieren sein wird“, fügt er hinzu.

Mehrere nierenähnliche Funktionen

Sowohl Maus- als auch menschliche Assembloide zeigten nierenähnliche Funktionen wie Blutfiltration, die Aufnahme von Proteinen wie Albumin, die Fähigkeit zur Sekretion von Nierenhormonen und erste Anzeichen der Urinproduktion. Während frühere Nierenorganoide nur bis zum embryonalen Stadium heranreiften, erreichten die Maus-Assembloide basierend auf Genaktivität und anderen Benchmarks den gleichen Reifegrad wie eine neugeborene Mausniere. Auch menschliche Assembloide reiften über das embryonale Stadium hinaus, ihr genauer Reifegrad konnte jedoch aufgrund fehlender Proben neugeborener menschlicher Nieren nicht bestimmt werden.

Langfristiges Ziel sei es, eine funktionsfähige synthetische Niere für Patienten mit Nierenversagen im Endstadium zu entwickeln, die auf eine Transplantation warten, erklärt Li.

(ri/BIERMANN)