Ärzte Zeitung online, 07.09.2016

Mini-Organe in großer Stückzahl züchten

Körber-Preis an Stammzellenforscher

Der niederländische Biologe und Mediziner Professor Hans Clevers hat den mit 750 000 Euro dotierten Körber-Preis für die Europäische Wissenschaft 2016 erhalten – für seine bahnbrechenden Erkenntnisse auf dem Gebiet der Stammzellforschung.

Körber-Preis an Stammzellenforscher

Professor Hans Clevers erforscht die Signale, die Stammzellen zur Teilung anregen.

© Körber-Stiftung/Friedrun Reinhold

HAMBURG. Der niederländische Biologe und Mediziner Professor Hans Clevers hat ein neues Standardverfahren zur unbegrenzten Vermehrung von adulten Stammzellen entwickelt, mit dem er rudimentäre Organe im Miniaturformat, sogenannte Organoide, züchten kann, teilt die Körber-Stiftung mit.

Damit lassen sich Medikamente lebensecht in der Petrischale testen sowie schadhafte Organe heilen und möglicherweise ersetzen.

Für diese bahnbrechenden Erkenntnisse und deren Weiterentwicklung bis zur klinischen Anwendung hat die Körber-Stiftung Clevers den Körber-Preis verliehen. Die Fördermittel des Preises will Clevers nutzen, um erste Schritte in Richtung Gentherapie zu unternehmen.

Adulte Stammzellen im Visier

Professor Hans Clevers studierte Biologie und Medizin und promovierte 1985 an der Universität Utrecht in Immunologie. Als Postdoc forschte er drei Jahre am Bostoner Dana-Farber Cancer Institute. Von 1991 bis 2002 war er an der Universität Utrecht als Professor für Immunologie tätig und ab 2002 als Professor für Molekulargenetik.

Von 2012 bis 2015 war er parallel dazu Präsident der Niederländischen Akademie der Wissenschaften, heißt es in der Mitteilung. Seit 2015 leitet Clevers die Forschungsabteilung des Utrechter Princess Máxima Center, ein neu eingerichtetes pädiatrisches Krebskrankenhaus.

Der Preisträger erforscht vorrangig adulte Stammzellen in Verdauungsorganen, speziell im Dünndarm. Im Gegensatz zu embryonalen Stammzellen, die nur in frühen Embryonen vorkommen, sind adulte Stammzellen nach der Geburt im Körper vorhanden und können zeitlebens Defekte reparieren, erinnert die Stiftung.

Im Dünndarm erneuern sie zudem regelmäßig dessen Innenhaut. Clevers interessiert sich besonders für die Signale, die Stammzellen zur Teilung anregen. Mittels eines von ihm entdeckten Rezeptors (Lgr5), der nur bei Stammzellen vorkommt, konnte er diese aus entnommenem Darmgewebe isolieren. Auch Stammzellen vieler anderer Organe, etwa Leber, Magen, Bauchspeicheldrüse, Nieren und Prostata, haben den Lgr5-Rezeptor.

Ersatzorgane aus der Petrischale

2009 gelang es Clevers gemeinsam mit seinem Postdoc Toshiro Sato, aus einer einzelnen Darm-Stammzelle ein Darm-Organoid zu erzeugen, das viele Monate in der Petrischale überlebte. Als Zutaten benötigte das Team einen Cocktail aus mehreren Wachstumsfaktoren sowie ein Gel namens "Matrigel", das als Stützgerüst die dreidimensionale Ausbildung des Organoids ermöglichte.

Dies gilt als Durchbruch in der Stammzellenforschung: Inzwischen züchten weltweit bereits über 200 Labors Organoide, darunter Mini-Mägen, winzige Nieren und zwergenhafte Lebern.

Schon heute eignen sich die Mini-Organe, die auch aus Tumorgewebe erzeugt werden können, zum Testen von Medikamenten. "Statt einen Darmkrebs-Patienten mit einer unspezifischen Chemotherapie zu traktieren, können wir ihm ein Mittel verschreiben, auf das seine im Labor getesteten Tumor-Organoide besonders gut angesprochen haben", wird Clevers in der Mitteilung zitiert.

An Labormäusen konnte der Preisträger bereits nachweisen, dass reimplantierte Leber-Organoide Leberfunktionen übernehmen können. Dies zeigt deren prinzipielle Eignung als Ersatzorgan. 2013 gelang es Clevers, Darm-Stammzellen von Patienten, die an der Erbkrankheit Mukoviszidose leiden, von diesem Gendefekt zu befreien.

Dazu nutzte er ein neu entwickeltes Verfahren der Gentechnik (CRISPR/Cas9). Aus den korrigierten Stammzellen erzeugte Organoide erwiesen sich bei Tests als von Mukoviszidose geheilt. Auf gleiche Weise hofft der Wissenschaftler, künftig auch seltene Erbschäden in der Leber kurieren zu können. (eb)

Statt einen Darmkrebs-Patienten mit einer unspezifischen Chemotherapie zu traktieren, können wir ihm ein Mittel verschreiben, auf das seine im Labor getesteten Tumor-Organoide besonders gut angesprochen haben.

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