Forskere prøver å finne ut hvordan de kan dyrke organer som en gang kan erstatte organdonasjon. Her dyrkes en miniversjon av en menneskelever.
Forskere prøver å finne ut hvordan de kan dyrke organer som en gang kan erstatte organdonasjon. Her dyrkes en miniversjon av en menneskelever.

Forskere dyrket mini-lever av menneske­celler og transplanterte den i rotte

Det endelige målet er å lage organer som kan erstatte behovet for donasjoner.

Publisert

Forskere ved University of Pittsburgh School of Medicine i USA har laget et menneske-organ i mini-versjon. De dyrket en fiks ferdig lever som passer en rotte.

Organene ble operert inn i fem rotter som var avlet fram for å ikke avstøte dem.

Fire dager senere avlivet forskerne rottene, og undersøkte om leveren hadde fungert som den skulle.

Leveren skilte ut gallesyre og urea som normalt. Rottene hadde lever-proteiner i blodet som stammet fra det menneskelige organet, ifølge pressemeldingen fra University of Pittsburgh. Leveren hadde altså gjort en jobb der inne.

Men, transplantasjonen var ikke helt problemfri. Hos alle rottene var det trøbbel med blodgjennomstrømningen til organet.

- Å se det lille menneskelige organet inne i dyret - brun, med utseende som en lever - det var ganske kult. Den kom fra noens hudceller, sier en av forskerne bak studien, Alejandro Soto-Gutierrez.

Brukte «skallet» fra rottelever

Forskerne begynte med lever fra rotter, så fjernet de alle cellene slik at bare bindevevet var igjen.

De høstet hudceller fra frivillige mennesker, og reprogrammerte hudcellene til å bli induserte pluripotente stamceller. Dette er celler som kan bli til alle mulige typer celler vi har i kroppen.

Forskerne oppmuntret stamcellene til å bli forskjellige typer leverceller ved hjelp av kjemikalier. Så sådde de menneskecellene i det tomme bindevevet fra rotteleveren, og dyrket den i et egnet miljø.

Mini-leveren var ferdig etter en måned.

Denne rotta fikk operert inn det nye organet.
Denne rotta fikk operert inn det nye organet.

- Utfordrende å få riktig størrelse og struktur

Sigrid Bratlie er molekylærbiolog og spesialrådgiver i Kreftforeningen. Hun synes den nye studien er spennende som et «proof-of-concept», og forteller litt om bakgrunnen for denne typen forskning.

- Dette er et felt som har eksplodert etter man klarte å lage stamceller. Alle kroppsceller kommer fra stamceller. De kan bli til hva som helst. Nå klarer man å guide stamcellene til å bli de type cellene man vil i en cellekultur.

Men det er et godt stykke fra å kunne dyrke fram noen celler til å lage et helt organ, påpeker Bratlie.

- De store utfordringene er særlig å få en riktig tredimensjonal struktur. Et organ er også sammensatt av veldig mange celletyper, i tillegg skal det ha blodårer og så videre.

Det er forskjellige måter å prøve å løse det på.

- Noen prøver rett og slett å dyrke organet i en petriskål. Andre prøver å dyrke det i dyr. I dyr har man instruksjonene fra omgivelsene på hva slags tredimensjonal struktur organet skal ha. Noen prøver å 3D-printe.

- Alle jobber mot samme mål. Det er å få til et fungerende organ i riktig størrelse, sier Bratlie.

Flere metoder

Cellene trenger nemlig hjelp til å organisere seg i den riktige formen.

Forskere bak den nye studien, dyrket organet i bindevevet til en annen lever. Det er noen fordeler med denne metoden. Selve reisverket sender signaler. Det er med på å fortelle cellene hva de skal gjøre, slik at de kommer på riktig plass. Det kan du lese mer om i denne forskning.no saken.

Ulempen er så klart at du trenger en lever for å lage en ny lever.

Forskere har også laget kunstige reisverk ved hjelp av 3D-printing, men da har man ikke fordelen av at bindevevet sender signaler.

I 2016 laget forskere et helt øre ved hjelp av en bioprinter. Det ble sydd under huden på en mus. Etter to måneder hadde øret fått tilvekst av blodårer.

Mer kompliserte organer, som et hjerte, er foreløpig vanskelig å printe ut med denne metoden.

Det har også vært forsøkt å dyrke organer i dyr.

- Utfordringen foreløpig er at det har vært vanskelig å få en stor nok andel av cellene i organene til å være menneskeceller, at det ikke skal blande seg inn dyreceller, sier Bratlie.

- Dette problemet unngikk forskerne i den nye studien ved at de dyrket frem leveren før den ble transplantert inn, slik at ikke rottecellene blandet seg med menneskecellene underveis. Ulempen er at det var vanskeligere å koble leveren på blodsystemet til rottene, slik at det ble dårligere blodgjennomstrømning i organet. Det er derfor et stykke igjen til denne teknologien kan brukes på mennesker.

Et av målene er å til slutt kunne dyrke ferdige nyrer, lever og hjerter eller andre organer til folk som trenger organtransplantasjon. Det ville kunne redde liv.

Referanse:

Kazuki Takeishi, Alexandra Collin de l’Hortet, Yang Wang, ..., Tomoji Mashimo, Ira J. Fox, Alejandro Soto-Gutierrez: «Assembly and Function of a Bioengineered Human Liver for Transplantation Generated Solely from Induced Pluripotent Stem Cells», Cell Reports, 2. juni 2020.