Forskere har udviklet en model, hvor de transplanterer leverceller til øjnene på mus. I øjnene opfører levercellerne sig på en lignende måde som i leveren, og de kan derfor benyttes til at studere blandt andet leversygdomme, metaboliske sygdomme og effekten af behandlinger.
Det er notorisk svært at studere leveren i et levende dyr eller menneske.
Vil man studere leveren, er man nødt til at tage leveren ud, og det giver kun et øjebliksbillede af, hvordan leveren har det.
Det gør det også umuligt at studere leverfunktion eller udvikling af leversygdom over tid og på celleniveau.
Det problem har forskere fra Karolinska Institutet i Sverige nu gjort noget ved med udviklingen af en helt ny model, hvor de transplanterer leverceller ind i øjnene på mus.
I øjnene opfører levercellerne sig på samme måde som i leveren, og derved kan forskerne meget lettere følge, hvordan cellerne – og dermed leveren – har det, og muligvis i fremtiden hvordan for eksempel behandlinger til personer med givne leversygdomme direkte påvirker levercellerne.
”Det giver os muligheden for at studere leverfunktion og leversygdom over tid, hvilket ikke har været muligt før. På den måde kan vi få en bedre indsigt i for eksempel udvikling af metabolisk dysfunktion-associeret steatotisk leversygdom (MASLD),” fortæller en af forskerne bag udviklingen af denne modelsystem, adjunkt Noah Moruzzi fra Rolf Luft Research Center for Diabetes and Endocrinology, Department og Molecular Medicine and Surgery ved Karolinska Institutet, Stockholm, Sverige.
Forskerne har offentliggjort detaljer om denne modelsystem og potentialet i den i Nature Communications.
Kan studere leversygdomme direkte i øjet
Per-Olof Berggrens laboratorium på Karolinska Instituttet, hvor studierne blev udført, har tidligere lavet en lignende modelsystem for de insulinproducerende langerhanske øer.
De langerhanske øer er en celletype i bugspytkirtlen, og denne modelsystem benyttes nu i hele verden i studier af diabetes.
Den nye modelsystem giver forskerne indsigt i leveren.
Når forskerne skal transplantere leverceller ind i øjet på musene, samler de først levercellerne til en lille kugle i en petriskål.
Levercellerne kan være leverceller fra en anden mus eller sågar fra et menneske, hvilket gør modellen relevant i studier af leversygdom blandt mennesker.
I petriskålen danner levercellerne nogle små kugler kaldet sfæroider, som forskerne så transplanterer ind i musenes ene øje, hvor kuglen af leverceller sætter sig fast på iris.
Forskerne kan derefter studere levercellerne gennem hornhinden – som et vindue til at undersøge leverfunktion.
Danner en ”minilever” i øjet
I artiklen i Nature Communications viser forskerne, at sfæroiderne ikke bare sætter sig fast på iris, men at de også etablerer blodforsyninger og nervebaner med det omkringliggende væv og begynder at opføre sig som leverceller.
Levercellerne engagerer også immunforsvaret og begynder at ændre karakteristika som rigtige leverceller.
Deres genetiske udtryk som målt ved RNA-ekspression tager også form af en levercelles natur.
Man kunne ifølge Noah Moruzzi have forestillet sig, at levercellerne ville have skiftet udtryk og var begyndt at ligne noget andet end leverceller, men det ser ikke ud til at være tilfældet.
”I de fleste henseende ligner de leverceller og opfører sig som leverceller. Det skyldes til dels, at de danner disse sfæroider, og det gør, at vi føler, at vi med levercellerne får en model for, hvordan kroppens rigtige lever har det,” siger han.
Celler i øjnene opfører sig som i leveren
I deres forsøg viser forskerne også, at det, som sker i levercellerne i øjet på musene, også sker i selve leveren.
De kan blandt andet se, at når de giver musene en højfed diæt, begynder både levercellerne i leveren og i øjet at ophobe lipider.
Ophobning af lipider er blandt andet et af kendetegnene ved udvikling af MASLD, og musemodellen kan på den måde bruges til at studere MASLD.
I det tilfælde kan forskerne blot studere levercellerne i øjnene på musene, og de vil derved have en indsigt i, hvad der sker i leveren.
Kan teste om lægemidler virker efter hensigten
Noah Moruzzi og Per-Olof Berggren tror, at forskere over hele verden kan være interesseret i at benytte den nyudviklede modelsystem til studier af leveren, ligesom de har taget modellen til studier af de langerhanske øer til sig.
De fortæller, at hvis man transplanterer leverceller fra mennesker ind i øjet på musene, vil man kunne studere for eksempel de tidlige sygdomsmekanismer bag udvikling af MASLD, og hvordan disse tidlige tegn udvikler sig over tid.
Sygdomme som MASLD og type 2-diabetes har normalt været associeret med ældre mennesker, men bliver mere og mere hyppige blandt yngre med svær overvægt.
Der er derfor et stort behov for bedre forståelse af udvikling af sygdommene, og hvordan interventioner kan bremse sygdomsudviklingen.
”Denne modelsystem kan bruges til at finde lægemiddelmål og lægemidler for disse mål. Derved kan vi undersøge, om givne lægemidler ser ud til at have en gavnlig effekt direkte på levercellerne og kan modvirke udviklingen af for eksempel MASLD,” siger Noah Moruzzi.
