Modelle von Säugetierstammzellen
Stammzellen zeichnen sich dadurch aus, dass sie sich in der Früh- und Entwicklungsphase in verschiedene Zelltypen des Körpers differenzieren können. Bis vor kurzem wurde in der Forschung mit zwei Arten von Stammzellen gearbeitet: mit embryonalen Stammzellen sowie mit nicht-embryonalen gewebespezifischen (adulten) Stammzellen. Für die Forschung ist vor allem die Arbeit mit induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen) interessant, d.h. adulten Zellen, die genetisch so umprogrammiert werden, dass sie Eigenschaften embryonaler Stammzellen aufweisen. Das EU-finanzierte Projekt (Induced pluripotent stem cells in rabbit, pig) (ANISTEM)(öffnet in neuem Fenster) konzipierte ein Schulungsprogramm für Stammzellforscher, das auf eine langfristige Zusammenarbeit zwischen industriellen und akademischen Partnern angelegt ist. Die ungarischen Industrie- und die niederländischen und ungarischen Hochschulpartner kooperieren bei der Stammzellforschung an zwei Säugetieren (Kaninchen und Schwein). Schwerpunkt von ANISTEM ist in dem Zusammenhang die Gewinnung und Charakterisierung von iPSC und deren Differenzierung zu Herzmuskelzellen. Die Forscher identifizierten und isolierten beim Kaninchen fünf Pluripotenzmarker (OCT4, SOX2, KLF4, cMYC und NANOG) und generierten zwei Kaninchen-iPSC-Zelllinien. Nach Charakterisierung der Markerexpressionsmuster wurde in vitro die Differenzierung in die drei Keimzelllinien bestätigt. Die gewonnenen Schweine-iPSC wurden unter verschiedenen Bedingungen kultiviert. Die RNA aus diesen Zellen wurde isoliert, und derzeit wird die Genexpression der Pluripotenzgene OCT4, NANOG und SOX2 geprüft. Die Forscher untersuchten bei Schweinen auch, ob sich die in Eizellen vorhandenen Cumuluszellen für die Herstellung transgenfreier iPS-Zellen eignen. Nach 12-tägiger Kultivierung mit spezifischen Faktoren wurde bei den Zellen mit Einfärbungstechniken die alkalische Phosphataseaktivität analysiert. Mittels qRT-PCR (quantitativer reverser Transkriptase-Polymerasekettenreaktion) wurde die Expression von Markergenen für Pluripotenz oder Differenzierung untersucht. Die Ergebnisse des Projekts wurden auf mehreren Arbeitssitzungen und in 12 Fachzeitschriften vorgestellt. Das wichtigste Projektergebnis ist die Zusammenführung stammzellbiologischer Forschungen sowie die Arbeit mit biomedizinischen Modellen und Zelltherapien im Rahmen einer langfristigen Zusammenarbeit zwischen Unternehmen und Hochschulen.
