Zeitschrift für Stammzellforschung und -therapie

Abstrakt

Modellierung von Lebererkrankungen mithilfe von aus induzierten pluripotenten Stammzellen (Ipsc) gewonnenen Hepatozyten

Joseph Ignatius Irudayam, Deisy Contreras, Sudhakar Sivasubramaniam und Vaithilingaraja Arumugaswami

Die induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSCs) sind reprogrammierte somatische Zellen in einem Stammzustand. Die iPSCs können Zellen aller drei Keimblätter hervorbringen und bieten eine unbegrenzte Versorgung mit gewebespezifischen differenzierten Zelltypen für die Krankheitsmodellierung und Zelltherapie. Die Generierung patientenspezifischer iPSC-Linien und die Untersuchung von Krankheitsphänotypen in einer Petrischale mithilfe differenzierter Hepatozyten eröffnen neue Möglichkeiten für die personalisierte Medizin. Es wird aktiv an der Generierung homogener funktioneller menschlicher Hepatozyten aus iPSCs geforscht. Die Leber erfüllt sekretorische und metabolische Funktionen. Jüngste Studien haben gezeigt, dass aus iPSCs gewonnene menschliche Hepatozyten für die In-vitro-Untersuchung genetischer Lebererkrankungen, Arzneimittelscreening und Stoffwechsel, Hepatitis-C-Virusinfektionen und die Beurteilung der Wirksamkeit von Zelltherapien nützlich sind. Vererbte Stoffwechselerkrankungen, darunter α1-Antitrypsinmangel (A1AD), familiäre Hypercholesterinämie , Glykogenspeicherkrankheit Typ 1a und Morbus Wilson wurden mithilfe krankheitsspezifischer iPSC-Linien modelliert. Die von Patienten mit A1AD gewonnenen iPSC-Hepatozyten wurden für das Arzneimittelscreening verwendet. Fortschritte in der präzisen Gentechnik unter Verwendung von Designer-Nukleasen bieten ein neues Werkzeug zur Genkorrektur und zur umgekehrten genetischen Manipulation des krankheitsverursachenden Genotyps in pluripotenten Stammzellen. Darüber hinaus sind iPSC-Hepatozyten mit unterschiedlichem genetischen Hintergrund eine wertvolle Ressource für die Bewertung von Arzneimittelwechselwirkungen und Arzneimittelmetabolismus. In dieser Übersicht fassen wir die jüngsten Entwicklungen bei den verschiedenen Anwendungen von iPSC-abgeleiteten menschlichen Hepatozyten zur Krankheitsmodellierung zusammen.