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Stammzellersatztherapie bei Reflux-Nephropathie

Ein EU-finanziertes Forschungsprojekt befasste sich mit Möglichkeiten der stammzellbasierten Ersatztherapie zur Prävention der terminalen Niereninsuffizienz. Im Rahmen der Arbeit wurde ein neuer magnetischer Nanopartikel zur Markierung von Stammzellen für die In-vivo-Bildgebung entwickelt.
Stammzellersatztherapie bei Reflux-Nephropathie
Die Reflux-Nephropathie manifestiert sich in einer Schädigung oder allmählichen Vernarbung der Nieren, was durch den Rückfluss von Urin in die oberen Harnwege verursacht wird. Sowohl bei Kindern als auch Erwachsenen kann die Erkrankung bis zum Nierenversagen führen. Langfristiges Ziel von RENALSTEM (Developing a stem cell based therapy to replace nephrons lost through reflux nephropathy) war die Entwicklung einer stammzellbasierten Ersatztherapie zur Prävention von chronischem Nierenversagen.

In der ersten 17-monatigen Projektphase lag der Schwerpunkt auf der Entwicklung einer nicht-invasiven Methode zur Überwachung von Stammzellen nach der Transplantation. Die Markierung der Zellen mit magnetischen Nanopartikeln (MNP) in Kombination mit Magnetresonanztomographie (MRT) hat gegenüber herkömmlichen Bildgebungsverfahren den Vorteil, dass das magnetische Signal mit zunehmender Gewebetiefe nicht nachlässt.

Das Problem bei bisherigen MNP war meist, dass die Partikel im zellulären Umfeld zu schnell abgebaut werden. So wurden nun MNP mit einer protektiven Beschichtung entwickelt, an denen der bessere Rückhalt der MNP in den Stammzellen demonstriert werden konnte, und die damit kommerziell erhältlichen MNP überlegen sind. Die MNP von RENALSTEM wiesen bei Konzentrationen von 30 µg pro ml und pro 100.000 Zellen keine signifikante Zytotoxizität auf.

MNP-markierte embryonale Stammzellen exprimierten in vergleichbarer Weise Pluripotenzmarker und Marker von drei Keimblatt-Derivaten. In ähnlichem Umfang wie unmarkierte Stammzellen besaßen diese Stammzellen die Fähigkeit zur Osteo- und Adipogenese. Auf diese Weise konnte belegt werden, dass die neuen MNP sich weder negativ auf die Pluripotenz noch die Differenzierungsfähigkeit der Stammzellen auswirken.

Diese Ergebnisse der ersten Projektphase inspirierten einen Projektvorschlag für ein Stammzellprojekt, das im März 2010 im Vereinigten Königreich initiiert wurde. In den Fachblättern Journal of IEEE Transactions on Nanoscience und Journal of Nanoscience and Nanotechnology wurden 2010 bzw. 2011 bereits zwei Forschungsartikel zum Thema veröffentlicht.

Weitere Forschungen zu den Ergebnissen von RENALSTEM könnten die Entwicklung stammzellbasierter Therapien deutlich voranbringen.

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