Muis krijgt menselijke lever

Muis krijgt menselijke lever

Muizen met een menselijke lever: wetenschappers hebben het voor elkaar gekregen zulke beestjes te maken. De muizen bleken medicijnen ‘op menselijke wijze’ af te breken. En dat is handig, want zo kunnen onderzoekers bepalen of nieuwe medicijnen – die veelal in muizen worden getest – veilig zijn voor mensen.

Sinds twintig jaar maken wetenschappers gebruik van muizen waarin menselijke lichaamsfuncties gedeeltelijk of compleet zijn nagebouwd. Zulke ‘vermenselijkte’ muizen lijken op bepaalde vlakken meer op mensen dan gewone muizen. Wel zo handig voor onderzoek naar humane ziektes en medicijnen die in mensen toegepast gaan worden.

Giftig

In de lever worden medicijnen afgebroken. Bij het testen van een nieuw medicijn is het belangrijk om precies te weten hoe de lever dat doet, want sommige afbraakproducten kunnen namelijk giftig zijn.

Maar bepaalde geneesmiddelen worden door mensenlevers anders afgebroken dan door muizenlevers. Door een muis een menselijke lever te geven, kunnen giftige afbraakstoffen ontdekt worden voordat een medicijn de klinische testfase – het medisch onderzoek op menselijke proefpersonen – in gaat.

Al eerder probeerden wetenschappers muizen van een menselijke lever te voorzien. Maar menselijke levercellen kwamen daarbij vaak niet op de juiste plek terecht, of hadden moeite zich te vermenigvuldigen. Resultaat? Een lever die half muis, half mens was. Amerikaanse wetenschappers van onder andere het Massachusetts Institute of Technology (MIT) hebben nu succes geboekt: zij implanteerden in muizen een kunstmatige menselijke lever met alles erop en eraan.

Kunstmatige lever

In het lab kweekten de onderzoekers menselijke levercellen in combinatie met cellen die er – net zoals in een echte lever – omheen liggen. Die omringende cellen maken namelijk essentiële stoffen die levercellen nodig hebben om te groeien en hun werk te kunnen doen. Die mix van cellen en stofjes wordt door een plastic gel bij elkaar gehouden. De hele constructie is slechts één centimeter in doorsnede. Onze eigen lever van anderhalve kilo is vele malen groter, maar dat past natuurlijk niet in een muisje.

Het geheel werd in de buikholte van muizen getransplanteerd, want daar is genoeg plek. Hun eigen lever mochten ze behouden: de onderzoekers wilden alleen weten of de kunstmatige lever door de muis wordt ingelijfd, en of het ding doet wat je verwacht van een menselijke lever. En dat bleek het wekenlang te doen; toen de muizen bijvoorbeeld een medicijn kregen, waarvan bekend is dat mensen en muizen het anders afbreken, reageerde het implantaat door dezelfde afbraakproducten te vormen als een mens zou doen.

Nieuwe medicijnen

Een voordeel van zo’n kunstmatige lever is dat hij niet zo snel wordt afgestoten. In de gel zitten wel gaatjes voor de uitwisseling van stoffen, maar die zijn te klein om afweercellen makkelijk door te kunnen laten. Er is dus genoeg tijd om de afbraak van een potentieel medicijn te volgen voordat het implantaat – na een paar weken – uiteindelijk toch wordt afgestoten.

Een volledige lever is het implantaat nog niet: er zitten een half miljoen cellen in, terwijl de muizenlever er tientallen miljoenen heeft. Daardoor zouden bepaalde menselijke afbraakproducten overschaduwd kunnen worden door de werking van de muizenlever, volgens immunoloog James Di Santo van het Pasteur Instituut in Paris, die een reactie gaf op het onderzoek in NatureNews. Hoe dan ook, dat het implantaat zijn functie naar behoren kan uitoefenen in een muis, staat vast.

Voor de kunstmatige menselijke lever ligt misschien ook een toekomst in het verschiet voor onderzoek naar ziektes. Er zijn namelijk ook muizen met een menselijk immuunsysteem. Door zulke muizen ook nog eens te voorzien van een menselijke lever, zou je kunnen onderzoeken hoe de lever en het immuunsysteem reageren op ziekteverwekkers als de malariaparasiet en het hepatitis C virus. Maar dat is vooralsnog toekomstmuziek.

Bron:

Alice A. Chen e.a. Humanized mice with ectopic artificial liver tissues. Proceedings of the National Academy of Sciences. Online publicatie op 11 juli 2011.

Dit nieuwsbericht verscheen 15 juli 2011

Reageer