A regeneratív orvoslás és a személyre szabott terápia területén jelentős áttörést ért el egy nemzetközi kutatócsoport, amelynek vezetője a katalán Bioengineering Intézet (IBEC). A csapat olyan úttörő technológiát fejlesztett ki, amely lehetővé teszi emberi vese organoidok nagy mennyiségű, skálázható előállítását. Ezek az organoidok aztán ex vivo, vagyis a testen kívül egyesíthetők sertésvesékkel, majd visszatranszplantálhatók ugyanabba az állatba életképes módon.
A kutatás háttere és jelentősége
A kutatás jelenleg preklinikai fázisban van, és megerősíti az eljárás biztonságosságát és életképességét. Ez az eredmény fontos lépés a jövőbeli humán klinikai vizsgálatok felé, amelyek célja a krónikus vesebetegségben szenvedő betegek számára alternatív terápiák biztosítása, valamint a transzplantációra szánt szervek hasznos élettartamának meghosszabbítása.
Az IBEC és nemzetközi együttműködés
A kutatócsoportot Dr. Núria Montserrat vezeti, aki az IBEC ICREA kutatójaként kezdte a projektet, jelenleg pedig Katalónia Kutatási és Egyetemi Minisztériumának vezetője. A munka több mint egy évtized tudományos kutatásának eredménye, amely a regeneratív orvoslásra és az organo-bioengineeringre fókuszált.
A projektben együttműködtek többek között az A Coruña Biomedikai Kutatóintézetével (INIBIC), a Carlos III Egészségügyi Intézettel (ISCIII), valamint számos nemzetközi egyetemmel és kutatóközponttal. A perfúziós gépeket fejlesztő EBERS Medical Technology SL vállalat is részt vett a munkában.
Mi az a vese organoid?
A vese organoid egy háromdimenziós, mikrométeres méretű struktúra, amelyet emberi őssejtekből laboratóriumi körülmények között hoznak létre. Bár nem teljes értékű szerv, számos főbb szerkezeti és funkcionális elemet reprodukál. Ez lehetővé teszi a vese fejlődésének tanulmányozását, új gyógyszerek tesztelését, illetve hosszú távon cél lehet a károsodott veseszövetek helyreállítása vagy a transzplantációra szánt szervek funkciójának javítása.
Skálázható és precíz előállítás
Dr. Elena Garreta, az IBEC Puripotency for Organ Regeneration csoportjának vezető kutatója elmondta: „A technológia egyik legnagyobb kihívása eddig az volt, hogy az organoidokat egységesen, nagy mennyiségben és megfizethető módon állítsuk elő. Új módszerünkkel azonban rövid idő alatt, kontrollált körülmények között ezrekben mérhető számú vese organoidot tudunk létrehozni nagy pontossággal, bonyolult összetevők nélkül.”
Ex vivo perfúzió – valós idejű monitorozás
A kutatás során alkalmazott normotermikus perfúziós gépek lehetővé teszik az organoidok beültetését élő sertésvesékbe testön kívül, miközben folyamatosan oxigénnel látják el és életben tartják azokat. Ezáltal valós időben mérhetők a szerv fiziológiai paraméterei, így azonnal felismerhetők bármilyen károsodás vagy kilökődési reakció jelei.
A kísérleteket ex vivo (a testen kívül) és in vivo (ugyanabban az állatban) is elvégezték sertés-transzplantációs modell segítségével, amely anatómiailag és funkcionálisan nagyon hasonlít az emberi vesére.
Eredmények: integráció és életképesség
A kutatócsoport megfigyelte, hogy 24 illetve 48 órával a transzplantáció után az emberi vese organoidok integrálódtak a sertés veseszövetbe. Az organoidok életképesek maradtak, nem váltottak ki jelentős immunválaszt. A beültetett vese továbbra is normálisan működött, károsodás vagy toxicitás jelei nélkül.
Jövőkép: szervregeneráció transzplantáció előtt
A szerzők szerint ez a módszer lehetőséget teremt arra, hogy a transzplantációra szánt szerveket már beültetés előtt kezeljék és regenerálják. Ez csökkentheti a várakozási időt krónikus betegek számára és növelheti az átültetésre alkalmas szervek számát.
Technikai részletek: háromdimenziós képek és sejttípusok
A kutatás során konfokális mikroszkópiával készítettek háromdimenziós (Z-stack) képeket 16 napos differenciálódási folyamaton átesett vese organoidokról. Az immunfluoreszcens festések segítségével különböző sejttípusokat jelöltek meg:
- MEIS (zöld): intersticiális sejtek
- CD31 (piros): endoteliális sejtek
- LTL (magenta): vesecsatornák (renal tubules)
- DAPI (kék): sejtmagok
Ezek jól szemléltetik az organoid belső szerkezeti szerveződését.
Kiemelkedő együttműködés – nemzetközi konzorcium
A „Systematic production of human kidney organoids for transplantation in porcine kidneys during ex vivo machine perfusion” című tanulmány számos intézmény közös munkájának eredménye volt:
- Katalán Bioengineering Intézet (IBEC)
- A Coruña Biomedikai Kutatóintézet (INIBIC)
- CIBER-BBN
- Országos Transzplantációs Szervezet (ONT)
- Barcelona Egyetem (UB)
- Navarra Egészségügyi Kutatóintézet
- Málaga Biomedikai Kutatóintézet
- Kaliforniai Egyetem és Bioengineering Központja
- Élelmiszer Tudományi Kutatóintézet (CSIC-UAM)
- University Medical Centre Groningen
- University Hospitals Leuven
- Nemzeti Mikrobiológiai Központ (ISCIII)
- HM Kórházi Egészségügyi Kutatóintézet
- CIBERONC és más hálózatok
- EBERS Medical Technology SL – perfúziós gépek fejlesztése
Kutatói háttér – Dr. Elena Garreta és Dr. Núria Montserrat szerepe
Dr. Elena Garreta az UB Sejtbiológiai, Élettani és Immunológiai Tanszékének docense, valamint az ISCIII Biobankok és Biomodellek Platformjának koordinátora. Ő volt a tanulmány egyik első szerzője.
Következtetések és jövőbeni kilátások
A jelenlegi eredmények azt mutatják, hogy az emberi vese organoidok sikeresen integrálhatók élő sertésvesékbe anélkül, hogy immunreakciót váltanának ki vagy károsítanák a szerv működését. Ez új perspektívákat nyit meg mind a szervátültetés előtti regenerációban, mind pedig személyre szabott sejtes terápiák fejlesztésében.
Forrás:
Elena Garreta et al., “Systematic production of human kidney organoids for transplantation in porcine kidneys during ex vivo machine perfusion”, Nature Biomedical Engineering (2025). DOI:10.1038/s41551-025-01542-1