MIT-wetenschappers ontwikkelen injecteerbare mini-organen ter ondersteuning van de lever

Verenigde Staten - Ekhbary Nieuwsagentschap

MIT-wetenschappers ontwikkelen injecteerbare mini-organen ter ondersteuning van de lever

In een ontwikkeling die een belangrijke sprong voorwaarts zou kunnen betekenen in regeneratieve geneeskunde en de behandeling van leverziekten, heeft een team van vooraanstaande onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) een innovatieve technologie onthuld die is ontworpen om injecteerbare "mini-levers" te creëren. Deze aanpak, genaamd "Injected, Self-assembled, Image-guided Tissue Ensembles" (INSITE), heeft tot doel een effectief alternatief te bieden voor personen die lijden aan leverfalen, vooral degenen die lange wachttijden hebben op orgaantransplantatielijsten.

Deze aankondiging volgt op vroegtijdig onderzoek dat opmerkelijk succes heeft aangetoond in diermodellen, met name bij muizen. De onderzoekers slaagden erin functionele levercellen, gesuspendeerd in hydrogel-microsferen, succesvol te injecteren. Deze microsferen werden nauwkeurig geassembleerd met behulp van echogeleide naalden binnen de buikholtes van de muizen. Gedurende een observatieperiode van acht weken werd opgemerkt dat deze geïmplanteerde cellen succesvol integreerden met het ondersteunende weefsel van de gastmuizen en begonnen met het uitvoeren van vitale leverfuncties, wat duidt op een hoog potentieel voor deze technologie.

Het hoofddoel van dit geavanceerde experiment is het ontdekken van een methode om de functie van hepatocyten te herstellen, de gespecialiseerde cellen die verantwoordelijk zijn voor het brede scala aan cruciale taken van de lever. Deze omvatten het filteren van gifstoffen uit het bloed, het synthetiseren en opslaan van essentiële eiwitten, en het metaboliseren van koolhydraten – allemaal zonder de noodzaak van complexe, traditionele open chirurgie.

De INSITE-technologie is gebaseerd op een unieke combinatie van levercellen en hydrogel-microsferen. Na injectie assembleren deze componenten zichzelf om driedimensionale ondersteunende scaffolds te vormen. Een belangrijk kenmerk van dit materiaal is de vloeibaarheid tijdens injectie, waardoor nauwkeurige plaatsing mogelijk is met behulpen van echogeleiding naar de beoogde locatie in het lichaam. Na verloop van tijd groeien bloedvaten geleidelijk in deze geïmplanteerde scaffolds, waardoor de integratie van de cellen met de bloedsomloop van de gastheer wordt vergemakkelijkt en ze hun essentiële functies efficiënt kunnen uitvoeren. De geïnjecteerde cellen en de ondersteunende microsfeerstructuur bleven effectief functioneren gedurende de gehele testperiode van acht weken.

Dr. Vardhman Kumar, een postdoctoraal onderzoeker bij MIT en hoofdauteur van de studie, lichtte de belangrijke doorbraak van het project toe: de INSITE-hydrogelstructuren. Deze structuren bieden een ideale micro-omgeving, waardoor nabijgelegen bloedvaten de hepatocyten adequaat kunnen voorzien van de benodigde voedingsstoffen, waardoor hun vitaliteit en functionaliteit behouden blijft. "Wat we hebben gedaan, is deze technologie gebruiken om een ontwikkelde niche voor celtransplantatie te creëren", vertelde Kumar aan MIT News. Hij voegde eraan toe: "Als de cellen worden geïnjecteerd in afwezigheid van deze bollen, zullen ze niet efficiënt integreren met de gastheer, maar deze microsferen bieden de hepatocyten een niche waar ze gelokaliseerd kunnen blijven en veel sneller verbinding kunnen maken met de bloedsomloop van de gastheer."

Het onderzoeksteam geeft aan dat het succes bij muizen de weg vrijmaakt voor het testen van het hydrogel-microsfeerconcept op menselijke schaal. Het kan ook van toepassing zijn op "andere celtherapieën die vergelijkbare barrières tegenkomen" als levertransplantaties. Dit vereist echter verder toekomstig onderzoek, en het is nog onduidelijk of er momenteel specifieke plannen worden uitgevoerd. Onderzoekers verstrekten geen verdere details over hun volgende stappen toen ze werden gecontacteerd.

Desalniettemin lijkt het team optimistisch over het potentieel van de ontwikkelde technologie om te dienen als alternatief voor open orgaantransplantatiechirurgie. Of het nu een permanente oplossing biedt of in ieder geval een middel is om de last op het reeds overbelaste transplantatiesysteem te verlichten, de vooruitzichten zijn bemoedigend. De onderzoekers verklaarden: "Injecteerbare, zelf-assemblerende niches vertegenwoordigen een belangrijke stap richting regeneratieve behandelingen die schaalbaarder en toegankelijker zijn voor patiënten die mogelijk geen donororgaan ontvangen."

De tijdlijn over wanneer dergelijke technologie kan vorderen naar klinische proeven bij mensen, laat staan de markt bereikt, blijft een open vraag. Desalniettemin bieden de vroege successen een sprankje hoop voor duizenden patiënten die lijden aan leveraandoeningen, en presenteren een veelbelovende nieuwe weg in hun behandelingsreis.

Ekhbary Nieuwsagentschap