Wetenschappers van de Keio Universiteit hebben een belangrijke doorbraak bereikt door met succes menselijke volwassen hepatocytenorganoïden te genereren die volwassen metabolische functies vertonen. Deze 3D-levercelculturen vertonen complexe leveractiviteiten, wat een aanzienlijke vooruitgang markeert in leverziekteonderzoek. Deze organoïden repliceren effectief de ingewikkelde biologie van de lever buiten het menselijk lichaam.
Het onderzoeksteam, onder leiding van Ryo Igarashi en Mayumi Oda, gebruikte cryogepreserveerde volwassen menselijke hepatocyten en ontdekte dat behandeling met oncostatine M, een cytokine die betrokken is bij inflammatoire signaleringsroutes, een miljoenvoudige toename van het aantal organoïden veroorzaakte. Deze bevinding pakt eerdere beperkingen in celgroei aan die werden waargenomen in laboratoriumomgevingen, waar hepatocyten vaak transformeerden in cholangiocyt-achtige cellen met een beperkte functionele levensduur.
Deze hepatocytenorganoïden behielden de levensvatbaarheid gedurende meer dan drie maanden, waarbij sommige tot zes maanden overleefden. Na differentiatie vertoonden de organoïden belangrijke leverfuncties, waaronder de synthese van glucose, ureum, cholesterol en galzuur. Bovendien vormden ze galcanaliculi-achtige netwerken, die de natuurlijke architectuur van de lever nabootsen. Wanneer ze werden getransplanteerd in immuungecompromitteerde muizen met een verminderde leverfunctie, entten de organoïden met succes aan, vervingen ze verloren levercellen en herstelden ze fundamentele leverfunctionaliteiten. Deze ontwikkeling pakt het kritieke tekort aan donororganen bij levertransplantatie aan.
Deze organoïden zijn veelbelovend voor farmaceutisch onderzoek en ziektemodellering en bieden een hernieuwbare en consistente bron van metabolisch actieve menselijke levercellen. Het team repliceerde ook pathologische toestanden, zoals ornithine transcarbamylase (OTC)-deficiëntie, met behulp van genbewerkingstechnieken, waardoor de potentiële toepassingen van deze innovatieve technologie verder werden uitgebreid.