Die menschliche Leber ist ein bemerkenswertes Organ. Sie nimmt wichtige Stoffe aus der Nahrung auf und wandelt Giftstoffe in harmlose Produkte um. Ein Großteil der Zellen erneuert sich nach spätestens drei Jahren. Somit bleibt die Leber auch im hohen Alter ein junges Körperorgan. Die Fähigkeit zum Regenerieren macht humane Leberzellen für die Forschung interessant. Mittlerweile hat sich gezeigt, dass es nicht unbedingt Stammzellen sein müssen, mit denen sich erfolgversprechende Therapien entwickeln lassen.
Das Alter einer Leberzelle
Menschliche Leberzellen, auch Hepatozyten genannt, sind etwa 10 bis 30 Mikrometer groß und spielen für den Stoffwechsel des Körpers eine grundlegende Rolle. Sie stellen wichtige Transportproteine zur Verfügung, unterstützen den Eiweißaufbau und helfen bei der Entgiftung. Für die Wissenschaft ist vor allem eine Fähigkeit von Bedeutung: Die Leber ist das einzige Organ im Körper eines Menschen, das sich vollständig regenerieren kann, auch wenn mehr als die Hälfte davon fehlt. Innerhalb von wenigen Wochen ist die Zellmasse der Leber wiederhergestellt und voll funktionsfähig. Müssen Sie einmal einen Teil Ihrer Leber aufgrund einer Verletzung oder anderer Umstände einbüßen, brauchen Sie nur abzuwarten. Die Reparatur erfolgt von allein.
Da das Organ ständig in Kontakt mit giftigen Stoffen und ein schädigender Einfluss wahrscheinlicher ist, ist die regenerative Eigenschaft essenziell. Allerdings altern Zellen von Organen in der Regel mit. Dass 80-jährige Personen Leberzellen desselben Alters in sich tragen wie ein 20-jähriger Mensch, hat in der Forschung für Aufsehen gesorgt. Ein Großteil der winzigen Zellen weist eine maximale Lebensdauer von drei Jahren auf. Viele der Leberzellen in Ihrem Körper werden nicht älter als 12 Monate. Jedoch sind auch Zellen mit einer Lebenserwartung von bis zu zehn Jahren im entgiftenden Organ zu finden. Vor allem Zellen mit vier oder mehr Chromosomensätzen erneuern sich weniger schnell.
Mit humanen Leberzellen Stoffwechselstörungen behandeln
Humane Leber Tumorzellen werden für die Forschung immer interessanter. In der Vergangenheit hatte man sich zunehmend auf Stammzellen fokussiert, um Therapien zu entwickeln. Dass sich mit adulten Leberzellen aus gesunden Organen Vergiftungserscheinungen und schwere Infektionen behandeln lassen, ist mittlerweile bewiesen. Auch Neugeborene mit lebensbedrohlichen Stoffwechselstörungen der Leber sind mit einer entsprechenden Zelltherapie behandelbar.
Die Forschung steht noch am Anfang. Die meisten gen- und zelltherapeutischen Ansätze werden in klinischen Studien erprobt oder stecken noch in der experimentellen Phase. Die ersten Ergebnisse sind aber vielversprechend. Neben der Behandlung von Erb- und Stoffwechselkrankheiten sowie neurodegenerativen Erkrankungen soll eine Leberzelltherapie gegen Krebs eingesetzt werden. Für einen positiven Effekt werden intakte Zellen in das geschädigte Körperorgan des Patienten transplantiert. Diese sollen defekte und in ihrer Funktion gestörte Zellen ersetzen und das Gewebe zur Regeneration animieren. Vorbild dieser Therapie ist unter anderem die Behandlungsmethode mit Blutstammzellen bei Personen, die unter Blutkrebs leiden. Durch die Transplantation gesunder Zellen konnten Patienten erfolgreich behandelt werden.
Gewinnung menschlicher Leberzellen
Für die weitere Forschung benötigen Wissenschaftler viele humane Leberzellen. Gewonnen werden diese aus nicht transplantierbaren Spenderorganen. Zudem werden Zellen in einem schonenden Verfahren während Operationen mit dem Einverständnis des Patienten aus dem Lebergewebe entnommen. Das Angebot an intakten Leberzellen ist knapp und deckt die Nachfrage nur zum Teil. Mit der Entwicklung neuer Verfahren sollen humane Leberzellen aus adulten Stammzellen hergestellt werden, um Probleme mit der Begrenzheit der Ressource zu umgehen. Stammzellen haben die Fähigkeit, sich in jede beliebige Zelle des Körpers verwandeln zu können, also auch in Leberzellen.
Im Reagenzglas gelang es bereits, aus Stammzellen erwachsener Personen Hepatozyten ähnliche Zellen zu entwickeln. Die künstlich hergestellten Leberzellen zeigten im Vergleich zu den echten Zellen noch nicht dieselbe Funktionalität. Im Hinblick auf die Proteinbildung konnte eine ähnliche Funktionsweise nachgewiesen werden. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert die Stammzellforschung, um Behandlungen schwerer Lebererkrankungen entwickeln und den Mangel an Spenderzellen umgehen zu können.