Forschende am Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG) in Dresden haben ein bahnbrechendes Organoidmodell der Leber entwickelt. Dieses sogenannte periportale Assembloid besteht aus drei Leberzelltypen – Hepatozyten, Cholangiozyten und mesenchymalen Zellen – und bildet die komplexe Architektur der periportalen Region der Leber naturgetreu nach. Die Studie, veröffentlicht in der Fachzeitschrift Nature, markiert einen entscheidenden Fortschritt in der Leberforschung.
Das neue Modell ermöglicht erstmals die präzise Nachbildung des Gallentransports, wie er in der echten Leber stattfindet. Die Organoide transportieren Galle von den Gallenkanälchen in den Gallengang, was ihre Funktionalität unterstreicht. Durch die Integration von Hepatozyten, die den Großteil der Lebermasse ausmachen, sowie Cholangiozyten und mesenchymalen Zellen gelingt es, die Zellinteraktionen und die Gewebestruktur der Leber realitätsnah darzustellen.
Das Assembloid-Modell eröffnet neue Möglichkeiten zur Untersuchung von Lebererkrankungen wie cholestatischer Leberschädigung und biliärer Fibrose. Durch Variation der Zellzusammensetzung konnten die Forschenden Reaktionen nachbilden, die Leberfibrose ähneln, und die Rolle spezifischer Gene bei Krankheitsprozessen untersuchen. Topologische Datenanalysen zeigten zudem, dass bestimmte Organoidformen mit einer besseren Leberfunktion korrelieren.
Die modulare Bauweise des Modells erleichtert Laboruntersuchungen und ermöglicht zukünftige Anwendungen, etwa die Erforschung molekularer Mechanismen von Lebererkrankungen. Nach einer Übertragung auf menschliche Zellen könnten die Assembloide die Wirkungs- und Toxizitätsprüfung von Medikamenten in einem physiologisch relevanten Kontext verbessern und die Abhängigkeit von weniger aussagekräftigen 2D-Modellen reduzieren.
Trotz des Fortschritts fehlen noch Zelltypen wie Endothel- und Immunzellen, um die Leberstruktur vollständig abzubilden. Dennoch stellt das Modell einen Meilenstein dar, der die Grundlage für zukünftige Durchbrüche in der Leberforschung und Medikamentenentwicklung legt.
Originalpublikation:
Anna M. Dowbaj, Aleksandra Sljukic, Armin Niksic, Cedric Landerer, Julien Delpierre, Haochen Yang, Aparajita Lahree, Ariane C. Kuhn, David Beers, Helen M. Byrne, Sarah Seifert, Heather A. Harrington, Marino Zerial, Meritxell Huch: Mouse periportal liver assembloids recapitulate mesoscale hepatic architecture and biliary fibrosis, 29th May 2025, Nature (2025), doi : 10.1038/s41586-025-09183-9
Weitere Informationen:
https://www.mpi-cbg.de/research/researchgroups/currentgroups/meritxell-huch/research-focus
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