Noch ist es nicht gelungen, ein Organoid zu erschaffen, das über alle Funktionen menschlicher Haut verfügt. Forscher sind diesem Ziel jetzt aber einen Schritt näher gekommen.
Schon seit Jahren widmen sich Wissenschaftler der Aufgabe, menschliche Haut im Labor nachzuzüchten. Doch noch ist es nicht gelungen, ein Organoid zu erschaffen, das über alle Funktionen menschlicher Haut verfügt – und die sind zahlreich: Schutz vor Kälte, Hitze, Krankheitserregern, Regulation des Flüssigkeitshaushalts und die Reizweiterleitung mittels zahlreicher Rezeptoren.
Ein Einsatzgebiet für künstlich hergestellte Haut ist zum Beispiel die Behandlung von Brandwunden oder Hauterkrankungen. Jetzt berichten Wissenschaftler in Nature von ihrer Züchtung mit Potential.
Stammzellforscher von der Harvard Medical School haben nahezu vollständige Hautorganoide aus menschlichen pluripotenten Stammzellen erzeugt. Dazu optimierten Lee et al. die Kulturbedingungen, die erforderlich sind, um die beiden Hauptkomponenten der Haut – Dermis und Epidermis, die im frühen Embryo von verschiedenen Zelltypen abstammen – in einem Organoid zu erhalten. Das gelang ihnen, indem sie den Stammzellen nacheinander Wachstumsfaktoren (FGF2 und ein BMP4-Inhibitor) hinzufügten.
Langsam entstanden so dreidimensionale komplexe Gebilde, ein bis drei Millimeter groß. Nach 70 Tagen entwickelten sich sogar Haarfollikel, die pigmentierte Haare entstehen ließen. Mit den Haarfollikeln verbundenes Gewebe, wie Talgdrüsen, Nerven und ihre Rezeptoren und Muskeln, entwickelten sich ebenfalls. Einzig Immunzellen erhielten die Organoide nicht.
Das Team stellte fest, dass ihre Organoide Gene exprimieren, die für die Gesichtshaut, genauer von Kinn, Wange und Ohr, charakteristisch sind. Möglicherweise lassen sich die Kulturbedingungen so anpassen, dass Haut für unterschiedliche Körperregionen erzeugt werden könnte, vermuten der Biotechnologe Leo Wang und der Dermatologe George Cotsarelis von der University of Pennsylvania in einem begleitenden Kommentar in Nature.
Verpflanzten die Forscher ihre Organoide in Mäuse, so wuchsen sie problemlos an und bei rund der Hälfte der verpflanzten Haut ließ sich sogar Haarwachstum feststellen. Hier zeigt sich das medizinische Potential der Hautorganoide. Bis es so weit ist, wird es allerdings noch dauern. Bislang sind die erzeugten Hautstücke gerade mal ein paar Millimeter groß.
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