Europäer lösen Geheimnis um embryonale Stammzellen
Europa ist führend in den Bereichen Forschung und Technologie und eine neueste Errungenschaft ist die Entdeckung, dass die Eigenschaften embryonaler Stammzellen durch die Laborbedingungen beeinflusst werden, unter denen sie wachsen. In ihrer bahnbrechenden Studie evaluierte ein europäisches Forscherteam embryonale Stammzellen, die in einem reinen, undifferenzierten Zustand wuchsen. Mithilfe der innovativen Sequenzierungstechnologie konnten sie Genexpression (d. h. Transkriptom) und Chromatin-Modifikationen (d. h. Epigenom) analysieren. Die Studie kam in der Fachzeitschrift Cell zur Veröffentlichung und wurde teilweise durch vier EU-finanzierte Projekte finanziert: HEROIC, PLURISYS, EUROSYSTEM und ATLAS. Die Ergebnisse zeigen wesentliche Unterschiede zwischen reinen Stammzellen und embryonalen Stammzellen, die unter Laborbedingungen gewachsen sind. Was ermöglicht es den embryonalen Stammzellen, pluripotent zu bleiben? Schon sehr lange versuchen die Forscher dieses Rätsel zu lösen. Dies ist Forschern aus Deutschland, den Niederlanden und dem Vereinigten Königreich nun ein gutes Stück weit gelungen. Sie fanden heraus, wie Zellen gesteuert werden und wie sie optimal wachsen können. Diese Erkenntnisse widersprechen bisherigen Berichten, die davon ausgingen, embryonale Stammzellen seien instabil und ihre Diffenzierung sei von vorne herein festgelegt. Diese Information könnte zu der Entwicklung neuer und wirksamer Behandlungen führen. Forscher vom Nijmegen Centre for Molecular Life Sciences (NCMLS) und der Radbound Universität in den Niederlanden sowie vom Wellcome Trust Centre for Stem Cell Research, vom Stem Cell Institute und der Universität Cambridge im Vereinigten Königreich sowie von der Technischen Universität Dresden in Deutschland bestätigten, dass die Wissenschaftler mithilfe der Transkriptom-Analyse identifizieren können, welche Gene in den Zellen ein- und ausgeschaltet werden. Auch das Aktivitätsniveau des Gens wird mit dieser Methode berechnet. In der Zwischenzeit liefert die Epigenom-Analyse den Forschern Einblicke darin, wie die Gene gesteuert werden. Diese Studie ging noch einen Schritt weiter und enthüllte das Geheimnis, wie embryonale Stammzellen ihre Pluripotenz bewahren. Als Pluripotenz bezeichnen Experten die Fähigkeit der Zelle, sich zu unterschiedlichen Zelltypen zu entwickeln. Diese Studie verhalf den Forschern zu dem Wissen, dass sie für die Herstellung neuartiger menschlicher pluripotenter Stammzellen ähnlich der embryonalen Stammzellen einer Maus benötigen. Nach Aussage des Teams stellen die Daten den Grundzustand der Pluripotenz dar. Austin Smith, Koordinator des Projekt EUROSYSTEM ("European consortium for systematic stem cell biology") über die Studienergebnisse: "Diese Erkenntnisse zeigen, wie viel wir noch über die Stammzellen lernen müssen. Ferner deuten sie auf einen grundlegenden Unterschied zwischen echten, aus Mäusen isolierten embryonalen Stammzellen und den gegenwärtig verfügbaren menschlichen Stammzellen hin: Letztere sind weniger rein und variabler." HEROIC ("High-throughput epigenetic regulatory organisation in chromatin") erhielt 12 Mio. EUR unter dem Themenbereich "Lebenswissenschaften, Genomik und Biotechnologie für die Gesundheit" des Sechsten Rahmenprogramms der EU (RP6). PLURISYS ("Systems biology approaches to understand cell pluripotency") wurde mit Mitteln in Höhe von 2,97 Mio. EUR unter dem Themenbereich "Gesundheit" des Siebten Rahmenprogramms der EU gefördert. Ebenfalls Unterstützung unter dem Themenbereich "Gesundheit" des RP7 erfuhren EUROSYSTEM ("European consortium for systematic stem cell biology") mit Mitteln in Höhe von 12 Mio. EUR sowie ATLAS ("Development of laser-based technologies and prototype instruments for genome-wide chromatin immunoprecipitation analyses") mit fast 3 Mio. EUR. Henk Stunnenberg, Leiter einer der die Studie durchführenden Forschungsgruppen und Koordinator von HEROIC verwaltet nun das Projekt BLUEPRINT ("A blueprint of haematopoietic epigenomes"), das fast 30 Mio. EUR unter dem Themenbereich "Gesundheit" des RP7 für die Untersuchung der Epigenome und ihrer Rolle in den zugrundliegenden biologischen Prozesse und Mechanismen bei Gesundheit und Krankheit erhielt. Dr. Stunnenberg erklärt: "Das epigenetische Make-up - eine Schicht regulatorischer Instruktionen oben auf dem Genom - der reinen embryonalen Stammzellen zeigt bemerkenswerte und unerwartete Eigenschaften, insbesondere in Hinblick auf die Entwicklungsgene. Dies zwingt uns, die aktuellen Modelle zu überdenken."Weitere Informationen sind abrufbar unter: Cell: http://www.cell.com/ EU Gesundheitsforschung: http://cordis.europa.eu/fp7/health/ BLUEPRINT: http://www.blueprint-epigenome.eu/
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Deutschland, Niederlande