Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Körperstammzellen erstmals direkt aus Hautzellen erzeugt

22.03.2012
Umweg über Pluripotenz entfällt - Schölers Arbeitsgruppe weltweit erstes Team

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für molekulare Biomedizin in Münster haben weltweit erstmalig Körperstammzellen aus ausdifferenzierten Körperzellen gewonnen. Die Arbeitsgruppe um den Stammzellforscher Hans Schöler setzte dafür Hautzellen ein.


Immunfluoreszenz-Mikroskopie induzierter neuronaler Stammzellen mit Antikörpern gegen die neuronalen Stammzellmarker SSEA1 (rot) und Olig2 (grün). © MPI für molekulare Biomedizin

Mit einer spezifischen Kombination aus Wachstumsfaktoren und unter entsprechenden Kulturbedingungen entwickelten sich die von Mäusen gewonnenen Hautzellen direkt zu neuronalen Körperstammzellen. "Uns ist damit der Nachweis gelungen, dass eine Reprogrammierung von Körperzellen nicht zwingend über pluripotente Stammzellen erfolgen muss", sagt Schöler: "Die Regeneration bestimmter Gewebetypen kann mit unserem Verfahren deutlich zielgerichteter und sicherer werden."

Bisher waren pluripotente Stammzellen das Nonplusultra der Stammzellforschung: Wissenschaftler erzeugen diese Alleskönner-Zellen aus ausdifferenzierten Körperzellen. Pluripotente Stammzellen können sich dann zu jedem beliebigen Gewebetyp des Körpers entwickeln. Die Pluripotenz ist jedoch für den medizinischen Einsatz ein Nachteil, wie Hans Schöler erläutert: "Pluripotente Stammzellen sind so entwicklungsfähig, dass sie sich auch in Krebszellen verwandeln können – anstatt ein Gewebe zu regenerieren, verursachen sie unter Umständen einen Tumor." Die von Schölers Team heute beschriebenen Körperstammzellen weisen hier einen Ausweg: Sie sind "nur" multipotent, können also nicht alle, sondern nur bestimmte, genau definierte Gewebetypen wie im vorliegenden Falle ganz unterschiedliche Nervengewebe bilden. Ein enormer Vorteil im Hinblick auf den therapeutischen Einsatz.

Für die Reprogrammierung der Körperzellen in Körperstammzellen benutzten die Wissenschaftler am Max-Planck-Institut einen ausgeklügelten Mix an Wachstumsfaktoren, also Proteinen, die das Wachstum von Zellen im Körper steuern. "Wir haben einen Faktor verwendet, Brn4, der bisher in Versuchen dieser Art noch nicht zum Einsatz kam", sagt Hans Schöler: "Brn4 hat sich dabei als ein Kapitän herausgestellt, der sein Schiff – die Hautzelle – sehr schnell und sehr wirksam unter seinen Befehl bringt. Er sorgt dafür, dass eine klare Richtung eingeschlagen wird und aus der Hautzelle eine neuronale Körperstammzelle wird." Diese Umwandlung sei umso wirkungsvoller, je öfter sich die Zellen unter Einfluss der Wachstumsfaktoren und der richtigen Kulturbedingungen teilen würden, so Schöler: "Die Zellen verlieren immer mehr ihre molekulare Erinnerung daran, dass sie mal eine Hautzelle waren." Nach einigen Teilungsrunden seien die induzierten neuronalen Körperstammzellen von natürlich vorkommenden kaum noch zu unterscheiden.

Auf lange Sicht sieht Schöler in den heute veröffentlichen Ergebnissen erhebliches medizinisches Anwendungspotenzial: "Dadurch, dass die Körperstammzellen multipotent sind und die Gefahr der Tumorbildung dramatisch reduziert ist, könnten die Zellen in einigen Jahren zur Geweberegenerierung bei Krankheiten oder im Alter eingesetzt werden." Bis es soweit sei, müssten aber noch erhebliche Forschungsanstrengungen unternommen werden, so Schöler weiter. Die bisherigen Erkenntnisse beruhen auf Versuchen mit Hautzellen, die von Mäusen gewonnen wurden – im nächsten Schritt sind entsprechende Untersuchungen mit menschlichen Zellen erforderlich. Zudem ist es unerlässlich, das Langzeitverhalten der Körperstammzellen im Detail zu untersuchen und zu klären, ob sie sich auch über größere Zeiträume hinweg stabil verhalten.

"Unsere neuen Erkenntnisse zu induzierten Körperstammzellen belegen das außergewöhnliche Niveau der Forschung am Standort Münster", betont Hans Schöler: "Wir müssen dies als Chance begreifen, die Medizin der Zukunft mitgestalten zu können." Jetzt sei das Projekt noch klar der Grundlagenforschung zuzuordnen, aber "durch systematische Weiterentwicklung im engen Kontakt mit der forschenden Pharmaindustrie kann uns hier wie auch bei anderen Vorhaben der Sprung in die Anwendung gelingen", so Schöler. Dafür gelte es, jetzt die passenden infrastrukturellen Rahmenbedingungen zu schaffen. Schöler: "Die Konzepte dafür liegen fertig in den Schubladen. Aber wir brauchen die politischen Weichenstellungen, um in Richtung Anwendung weiterarbeiten zu können."

Ansprechpartner
Prof. Dr. Hans Schöler
Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin, Münster
Telefon: +49 251 70365-300
Fax: +49 251 70365-399
E-Mail: office@mpi-muenster.mpg.de
Dirk Hans
Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin, Münster
Telefon: +49 17 0554-8114
E-Mail: mail@sciencerelations.de
Originalpublikation
Han D.W., Tapia N., Hermann A., Hemmer K., Höing S., Araúzo-Bravo M.J., Zaehres H., Frank S., Moritz S., Greber B., Yang J.H., Lee H.T., Schwamborn J.C., Storch A., Schöler H.R.
Direct Reprogramming of Fibroblasts into Neural Stem Cells by Defined Factors
CELL-STEM-CELL-D-11-00679R3, Schöler Die Publikation erscheint in der Print-Ausgabe am 6. April 2012

Prof. Dr. Hans Schöler | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de/5548297/koerperstammzellen_hautzellen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur
17.08.2017 | Deutsches Krebsforschungszentrum

nachricht Magenkrebs: Auch Bakterien können Auslöser sein
17.08.2017 | Charité – Universitätsmedizin Berlin

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: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Im Focus: Exotic quantum states made from light: Physicists create optical “wells” for a super-photon

Physicists at the University of Bonn have managed to create optical hollows and more complex patterns into which the light of a Bose-Einstein condensate flows. The creation of such highly low-loss structures for light is a prerequisite for complex light circuits, such as for quantum information processing for a new generation of computers. The researchers are now presenting their results in the journal Nature Photonics.

Light particles (photons) occur as tiny, indivisible portions. Many thousands of these light portions can be merged to form a single super-photon if they are...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

Sensibilisierungskampagne zu Pilzinfektionen

15.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Graduiertenschule HyPerCells entwickelt hocheffiziente Perowskit- Dünnschichtsolarzelle

17.08.2017 | Energie und Elektrotechnik

Forschungsprojekt zu optimierten Oberflächen von Metallpulver-Spritzguss-Werkzeugen

17.08.2017 | Verfahrenstechnologie

Fernerkundung für den Naturschutz

17.08.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz