Tierschützer wären vermutlich entsetzt beim Anblick seiner Versuchsmäuse, gesteht Takanori Takebe. Den Tieren klafft ein Loch im Schädel, bedeckt mit einer dünnen Glasscheibe. Nur so könne er beobachten, was sich im Inneren abspielt. Ob Blutgefäße wachsen, ob Gewebe gedeiht. Es sind keine Nervenzellen, die da rot und grün im Fluoreszenzmikroskop aufleuchten. Im Kopf der Maus wachsen die Zellen einer winzigen menschlichen Leber.

Takanori Takebe und sein Team von der Universität in Yokohama haben das Organ in der Petrischale geschaffen, aus sogenannten induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS), Körperzellen, die in Stammzellen zurückverwandelt worden sind. Das ist bislang noch niemandem geglückt. Die Japaner sind dem Traum der Stammzellforschung einen Schritt näher gekommen: dem Traum vom maßgeschneiderten Ersatzteil aus der Retorte. "Das ist ein gigantischer Sprung auf dem Gebiet", sagt der Stammzellforscher James Adjaye von der Uni-Klinik Düsseldorf. "Und die Methode ist fast schon zu simpel, um wahr zu sein."

Die Forscher aus Yokohama haben die natürliche Entwicklung der Leber in der Petrischale nachgeahmt. Ein Zufallsfund, bekennt Takebe. Damit im Embryo eine Leber heranwächst, bedarf es des Zusammenspiels dreier Zelltypen: junge Leberzellen, Endothelzellen – sie kleiden Blutgefäße aus – und Vorläuferzellen des Bindegewebes. Genau diese drei Zelltypen waren eines Tages in seinem Labor übrig: "Sie wegzuschmeißen wäre die reinste Verschwendung gewesen." Takebe hat sie einfach zusammengeschüttet. Er griff dabei zufällig zu einer Petrischale ohne Nährmedium. Die Zellen konnten sich frei bewegen und miteinander interagieren – das war der Trick. Ein paar Tage später hatten sie sich zu einer dreidimensionalen Gewebsstruktur organisiert. "Ich war sicher, dass das auch mit iPS-Zellen klappt", sagt Takebe. Also haben die Japaner induzierte Stammzellen zu Leberzellen heranreifen lassen und sie mit menschlichen Endothelzellen und Bindegewebs-Vorläufern vereint. Hunderte Versuche hätten sie gebraucht, um den richtigen Zeitpunkt zu ermitteln, sagt Takebe. Dann bildete das Gemisch eine sogenannte Organknospe, insgesamt vier Millimeter groß.

Danach haben sie die menschlichen Organknospen in Mäuse transplantiert, bei einigen unter die Schädeldecke – zu Beobachtungszwecken. Nur dort lässt sich ein Fenster anbringen, durch das die weitere Entwicklung verfolgt werden kann. Nur dort, nicht in der Petrischale, können die Zellen überleben. Nach zwei Tagen waren die Blutgefäße der menschlichen Minileber mit den Blutgefäßen der Maus verbunden. Die jungen Leberzellen reiften heran; das Gewebe war in der Lage, Medikamente abzubauen und Proteine wie Albumin herzustellen, berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin Nature.

"Von einer echten Leber ist das weit entfernt", sagt Stuart Forbes, Transplantationsmediziner von der Universität Edinburgh. Der Retortenleber fehlten unter anderem die Gallengänge. Aber immerhin: Mäuse, deren Leber zerstört war, haben mithilfe des Retortenorgans überlebt. Es könne also zumindest einen Teil der Leberfunktionen übernehmen. "Patienten könnten damit vielleicht so lange am Leben gehalten werden, bis sich ihre Leber regeneriert hat oder ein Spenderorgan verfügbar ist", sagt der Leberspezialist. Das allein wäre schon ein großer Fortschritt.

Etwa 50 Kilometer weiter nördlich von Yokohama, an der Universität von Tokio, wollen Stammzellforscher menschliche iPS-Zellen in Schweine-Embryos injizieren, um so menschliche Organe heranwachsen zu lassen. Mensch-Tier-Hybride zu schaffen ist in Japan eigentlich verboten, doch bald könnte es grünes Licht geben. Der Vorteil: Die Organe wären groß genug für einen erwachsenen Menschen.

Takanori Takebe will es andersherum versuchen: Er will die Leberknospen noch weiter verkleinern, sodass man sie aus der Petrischale direkt in die Leberpfortader injizieren kann. Auf diese Weise bekommen Diabetiker heute schon fremde Inselzellen transplantiert. Über das Blut, so der Plan, würden sich die Knöspchen im Gefäßsystem der Leber verteilen und ihren Dienst aufnehmen. Erste Versuche an der Maus laufen schon.