ArchivDeutsches Ärzteblatt24/2010Stammzellforschung: Effizientere Reprogrammierung Möglich

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Stammzellforschung: Effizientere Reprogrammierung Möglich

Dtsch Arztebl 2010; 107(24): A-1184 / B-1040 / C-1028

Richter-Kuhlmann, Eva

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Deutschen Wissenschaftlern ist es jetzt gelungen, mit einem neuen Verfahren die Ausbeute an induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS- Zellen), die durch Reprogrammierung von Hautzellen hergestellt werden können, deutlich zu erhöhen. Ein Team um Prof. Dr. rer. nat. Hans Schöler vom Max-Planck-Institut für Molekulare Biomedizin, Münster, stieß in Zellen von Mäusen auf eine „molekulare Maschine“, die den Reset-Prozess deutlich effizienter macht.

Während bisher eine Reprogrammierung von adulten Zellen in „Alleskönner“ durch die Zufuhr der vier Schlüsselfaktoren Oct4, Sox2, c-Myc und Klf4 nur bei einer von 10 000 Hautzellen gelang, konnte die Arbeitsgruppe um Schöler die Reprogrammierungsrate auf bis zu 4,5 Prozent erhöhen (Cell 141; 2010: 943-55).

Maßgeblich für eine erhöhte Effizienz ist – so stellten die MPI-Forscher fest – ein Set von Proteinen, das bereits als „‚Chromatin-Remodeling-Komplex“ bekannt ist. Es gehört zu den Hunderten unterschiedlichen Varianten von in Zellen vorhandenen Proteinkomplexen, die als „molekulare Maschinen“ dazu dienen, je nach Bedarf bestimmte Abschnitte der DNA für Transkriptionsfaktoren zugänglich zu machen. Diese wiederum können einzelne Gene spezifisch an- und ausschalten.

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Den Forschern gelang es nun zu zeigen, dass für eine Reprogrammierung von Körperzellen in iPS-Zellen vor allem der „BAF-Chromatin-Remodeling-Komplex“ verantwortlich ist. Insbesondere Komponenten von ihm, die Proteine Brg1, Baf155 und Ini1, erhöhen die Effizienz der Verwandlung in Alleskönner-Stammzellen signifikant. Weitere Kandidatenproteine könnten den Prozess noch effizienter und schneller machen. Sie werden gerade von den Münsteraner Wissenschaftlern getestet. Sollten sich die neuen Ergebnisse auch noch auf menschliche Zellen übertragen lassen, wäre dies ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu patienteneigenen Stammzellen.

Wie rasant die Entwicklung verläuft, zeigt ein Blick zurück: Vor gerade einmal vier Jahren ist es japanischen Forscher erstmals geglückt, ausgereifte Hautzellen einer Maus zu iPS zu reprogrammieren, ohne dass Eizellen oder Embryonen nötig waren. Kurz darauf funktionierte die Methode auch bei menschlichen Hautzellen. Seither konnten Forscher die Verfahren noch deutlich verbessern. So kommen die Wissenschaftler längst ohne virale „Gen-Taxis“ aus, was die Sicherheit der iPS-Zellen erheblich erhöht. Dr. med. Eva Richter-Kuhlmann

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