Wissenschaftler der Charité entschlüsseln Mechanismus der Stammzellenregulation

»Unsere Erkenntnisse belegen, dass mikroRNAs wie let-7, eine neu entdeckte und bisher wenig erforschte Gruppe kleiner Ribonukleinsäure-Moleküle, eine Schlüsselrolle im Bereich der Stammzellenregulation spielen«, sagt Studienleiter Dr. F. Gregory Wulczyn vom Institut für Zell- und Neurobiologie.

Undifferenzierte embryonale Stammzellen sind ein großer Hoffnungsträger der Medizin, da sie pluripotent sind: Aus ihnen können sich mehrere Arten von Zellen oder Gewebe zur Behandlung von Krankheiten entwickeln. Während der Stammzellreifung werden die Zellen immer weiter in ihrer Entwicklungsfähigkeit eingeschränkt.

Adulte, also erwachsene Stammzellen können somit nur noch eine begrenzte Anzahl von Zelltypen erzeugen. Aktuell wird erforscht, ob sich adulte Stammzellen oder sogar einfach zu gewinnende Gewebezellen wie zum Beispiel aus der Haut umprogrammieren lassen. Die Stammzellregulation steht daher im Brennpunkt der Wissenschaft.

Für die im Fachblatt Nature Cell Biology veröffentlichte Studie der Charité wurden embryonale Stammzellen und Hirnstammzellen von Mäusen untersucht und verglichen. Die beiden Zelltypen unterschieden sich in zwei Molekülen, dem so genannten Lin-28 Protein, und einer mikroRNA mit dem Namen let-7.

Interessant war die Wechselwirkung zwischen diesen beiden Molekülen. Die Autoren konnten zeigen, dass in embryonalen Stammzellen das Lin-28 Protein vorhanden ist und die Bildung von let-7 mikroRNA hemmt. Dagegen ist in den Hirnstammzellen die let-7 mikroRNA vorhanden und hemmt die Produktion des Lin-28 Proteins. Hierbei handelt es sich um ein sensibles Gleichgewicht.

Sobald einer der beiden Moleküle in der Überzahl vorhanden ist, kippt das System auf die eine oder andere Seite.

Da let-7 ein Schlüssel-Gen für die Regulation einer Vielzahl von Stammzell-Genen ist, ist das Zusammenspiel zwischen Lin-28 und let-7 entscheidend für die Reifung und Ausbildungsfähigkeit der Stammzellen.

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Christoph Lang
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