Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Den Schalter in der Stammzelle umlegen

25.06.2014

Forscher des Frankfurter Universitätsklinikums haben einen Mechanismus bei der Entwicklung von Blutstammzellen entschlüsselt, der in Zukunft neue Möglichkeiten in der Stammzelltherapie bieten könnte.    

Blutbildende Stammzellen werden routinemäßig bei lebensrettenden Stammzelltransplantationen in der Klinik eingesetzt. Sie bergen große Hoffnung für die weitere Entwicklung von Gentherapien bei tödlichen Erkrankungen. Mit ihrer einzigartigen Fähigkeit, sich in alle verschiedenen Blutzellarten zu entwickeln, sind diese Stammzellen in der Lage, Millionen neuer Blutzellen sekündlich in unserem Körper zu bilden.


„Wir haben einen neuen Schalter in Stammzellen gefunden“, erklärt Prof. Michael Rieger.

Copyright: Universitätsklinikum Frankfurt

Wissenschaftler des Universitätsklinikums Frankfurt haben nun eine Art molekularen Schalter entdeckt, der die Spezialisierung von Stammzellen in unterschiedliche Blutzellen steuert. Mit den gewonnenen Erkenntnissen könnten in Zukunft das Wachstum und die Ausdifferenzierung von Stammzellen beeinflusst und diese damit noch effizienter für die Therapie schwerer Erkrankungen wie Krebs eingesetzt werden. Die Forschungsergebnisse wurden in dem Fachjournal „Stem Cell Reports“ der Internationalen Gesellschaft für Stammzellenforschung (ISSCR) publiziert.

Signalweg neu entdeckt

Dem Team um Prof. Michael Rieger am LOEWE-Zentrum für Zell- und Gentherapie des Universitätsklinikums Frankfurt ist es gelungen, einen wichtigen Signalweg zu entschlüsseln, durch den Botenstoffe, sogenannte Zytokine, ihre Signale an blutbildende Stammzellen weitergeben. Durch diese Signale entscheidet sich, in was für eine Blutzellenart sich die Stammzellen entwickeln.

„Wir haben eine bislang unbekannte Funktion eines Proteins mit dem Namen Growth Arrest and DNA-damage-induced 45 gamma, oder abgekürzt GADD45G, in dieser Signalweiterleitung gefunden. Die Aktivierung von GADD45G durch Botenstoffe löst eine Abfolge von Signalen in der Stammzelle aus, die unmittelbar zur Differenzierung und Spezialisierung der Stammzelle führt“, erklärt Prof. Rieger, Leiter dieser Studie.

Schicksalsentscheidung der Stammzelle

GADD45G ist wie ein Schalter in den Stammzellen, der einmal umgelegt, die Zellen vom Selbsterneuerungsmodus auf einen Spezialisierungsprozess umprogrammiert. „Botenstoffe aus der Stammzellumgebung steuern diesen Schalter, der diese wichtige Schicksalsentscheidung von Stammzellen einleitet. Nun arbeiten wir daran, diese Schicksalsentscheidung therapeutisch zu beeinflussen“, sagt Frederic Thalheimer, Doktorand in der Arbeitsgruppe und Erstautor der Studie.

Modernste Videomikroskopie ermöglichte den Wissenschaftlern, die Auswirkung dieses Schalters auf die Ausdifferenzierung in bestimmte Zelltypen in Echtzeit zu beobachten. Thalheimer konnte dabei nachweisen, dass die Abwesenheit des Proteins GADD45G zu einer gesteigerten Selbsterneuerung von blutbildenden Stammzellen führt.

„Diese Erkenntnisse könnten vielfältig genutzt werden. Blutbildende Stammzellen sind in der Klinik für Stammzelltransplantation und Gentherapie sehr bedeutend. Außerdem ist GADD45G in Krebszellen abgeschaltet. Krebszellen vermehren sich dann unkontrolliert. Eine Reaktivierung des Signalwegs, der von GADD45G ausgelöst wird, könnte entscheidend sein für zukünftige Krebstherapien, weil damit der Prozess der Ausdifferenzierung von Krebszellen wieder in Gang gesetzt würde“, folgert Prof. Rieger.

Publikation:
Thalheimer FB, Wingert S, De Giacomo P, Haetscher N, Rehage M, Brill B, Theis FJ, Hennighausen L, Schroeder T, Rieger MA. Cytokine-Regulated GADD45G Induces Differentiation and Lineage Selection in Hematopoietic Stem Cells. Stem Cell Reports (2014), http://dx.doi.org/10.1016/j.stemcr.2014.05.010

Ricarda Wessinghage | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Mainzer Physiker gewinnen neue Erkenntnisse über Nanosysteme mit kugelförmigen Einschränkungen
27.06.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Glykane als Biomarker für Krebs?
27.06.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zu aktuellen Fragen der Stammzellforschung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Fraunhofer FKIE ist Gastgeber für internationale Experten Digitaler Mensch-Modelle

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mainzer Physiker gewinnen neue Erkenntnisse über Nanosysteme mit kugelförmigen Einschränkungen

27.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wave Trophy 2017: Doppelsieg für die beiden Teams von Phoenix Contact

27.06.2017 | Unternehmensmeldung

Warnsystem KATWARN startet international vernetzten Betrieb

27.06.2017 | Informationstechnologie