ESOT 2023: Regenerative Medizin

Die Herstellung oder Wiederherstellung von Organen bzw. deren Funktion mittels zellbasierter Ansätze eröffnet vielfältige Einsatzgebiete im Bereich der Transplantationsmedizin. Auf dem Kongress der European Society for Organ Transplantation (ESOT) 2023 wurden aktuelle Ansätze der regenerativen Medizin im Bereich der Forschung und klinischen Anwendung vorgestellt und deren ethische und sozioökonomische Aspekte diskutiert.

Organmodelle

3D-Organmodelle dienen der Erforschung von Prozessen und Funktionen von komplexen Organstrukturen.

Organmodelle der Leber

Junger et al. stellten ein Modell zur Untersuchung der Auswirkungen von Hypoxie und Reoxigenierung auf Cholangiozyten vor. Sie nutzten humanes extrahepatisches Gallengewebe und kultivierten daraus zirkuläre extrahepatische Cholangiozyten-Organoide (ECOs). Diese zeigten sich vor und nach Ischämie und Reperfusion in Bezug auf die Expressionsmuster zentraler Gene vergleichbar mit Kontroll-Gallengangs-Biopsien.¹

Aus intrahepatischen Cholangiozyten konnten zudem mittels einer Chip-Plattform tubuläre Strukturen gezüchtet werden. Diese erlauben einen Zugang zur intakten Lumenseite des Gallengangs und ermöglichen dort die Untersuchung von physiologischen, pathologischen und behandlungsassoziierten Prozessen.²

Ein anderer Ansatz zielt auf die Herstellung eines komplexen Lebermodells ohne Verwendung eines Gerüsts zur Organisation der zellulären Strukturen. Mithilfe eines eigens entwickelten Bioprinting-Reaktors ist es gelungen, ein gemischtes System aus fünf Leber-Zelltypen mit einer Lebensdauer von vier Wochen zu etablieren.³

Organmodell der Niere

Li et al. nutzen ein Nieren-Organoid-Modell auf Basis von humanen induzierten pluripotenten Stammzellen zur Erforschung von fibrotischen Prozessen und deren Behandlung. Sie konnten zeigen, dass Membranpartikel (MP) von mesenchymalen Stromazellen (MSC) in Nanogröße bei frühzeitiger Anwendung fibrotische Prozesse via TNF-β-Inhibition unterdrücken und eine Alternative zu MSC darstellen könnten.⁴

Klinische Anwendungsgebiete

Zellbasierte Verfahren bei Leberschäden

Maturierte primäre Cholangiozyten-Organoide (PCO) können in der Behandlung von Patient*innen mit geschädigtem Gallengewebe eingesetzt werden. Nun ist es mittels Crispr-Cas9 gelungen, HLA-I/ HLA-II-Doppel-Knock-out-PCO herzustellen, die weniger immunogen sind und keine unerwünschten genetischen Veränderungen zeigten.⁵

Eine französische Forschergruppe beschäftigte sich mit der Herstellung eines Bioreaktors auf Basis von induzierten pluripotenten Stammzellen für die Leberersatztherapie bei akutem Leberversagen. Durch ein 3D-Kultivierungsverfahren, dass die Bedeutung interzellulärer Interaktion berücksichtigt, konnte ein Bioreaktor entwickelt werden, der 24 Stunden am Stück oder 3 x 6 Stunden funktionsfähig war.⁶

Behandlung mit mesenchymalen Stromazellen (MSC) bei Nieren-Tx

MSC werden bei Nieren-Tx-Patient*innen u. a. eingesetzt, um frühe Immunreaktionen zu verhindern. Die Behandlung mit allogenen MSC führt dabei jedoch häufig zur Ausbildung von Donorspezifischen Antikörpern (DSA). Die Vermeidung von HLA-Mismatches hatte dabei keinen signifikanten Einfluss auf die Ausbildung von DSA.⁷

Nach dem Absetzen von Tacrolimus entwickelten Patient*innen, die zuvor eine MSC-Therapie erhalten hatten, vermehrt de-novo DSA. Dies galt insbesondere für Patient*innen mit hoher HLA-Klasse- II-Mismatch-Belastung.⁸

Ethische und sozioökonomische Aspekte

Im klinischen Bereich stellen sich nicht nur medizinisch-fachliche, sondern auch ethisch-rechtliche und sozioökonomische Fragen. Diskutiert wurden u. a. Aspekte der Rentabilität und langfristigen Verfügbarkeit der regenerativen Medizin sowie Herausforderungen bei der Kostenverteilung und beim Transfer vom Labor in die Klinik.⁹

Referenzen

Junger H. Extrahepatic bile duct organoids as a model to study ischemia/reperfusion injury during liver transplantation. ESOT 2023; 17.-20.09.2023; Athen; Abstract OS3_5.
Willemse J. A microfluidic bile-duct-on-a-chip platform for studying biliary epithelium in a dish. ESOT 2023; 17.-20.09.2023; Athen; Abstract BOS3_8.
Ekser B. Bioprinting. Vortrag, ESOT 2023; 17. ESOT 2023; 17.-20.09.2023; Athen.
Li S. Modeling kidney fibrosis and exploring the anti-fibrotic activity of membrane particles generated from mesenchymal stromal cells in kidney organoids. ESOT 2023; 17.-20.09.2023; Athen; Abstract OS3_7.
Petrus-Reuer S. Generation of ‚universal‘ low-immunogenic human primary cholangiocyte organoids for treatment of bile duct disorders. ESOT 2023; 17.-20.09.2023; Athen; Abstract OS3_6.
Legallais C. Advancements towards artificial organs. Vortrag, ESOT 2023; 17.-20.09.2023; Athen.
Bezstarosti S. Allogeneic mesenchymal stromal cell therapy in kidney transplantation: should repeated HLA mismatches be avoided? ESOT 2023; 17.-20.09.2023; Athen; Abstract BOS3_4.
Bezstarosti S. HLA-DQ eplet mismatch load may identify kidney transplant patients eligible for tacrolimus withdrawl without DSA formation after MSC therapy. ESOT 2023; 17.-20.09.2023; Athen; Abstract OS3_8.
Forsythe J, Chan YK, de Koning E. et al. Vorträge, ESOT 2023; 17.-20.09.2023; Athen; Fishbowl- Session: Orchestrating clinical translation of regenerative therapies.