Zur Biologie embryonaler Zelllinien in der frühen Entwicklung
Bei der Entstehung embryonaler Zelllinien in der frühen Entwicklungsphase kommt komplexen Prozessen wie Zelldifferenzierung, Proliferation, Migration und programmiertem Zelltod eine wichtige Rolle zu. So werden zunehmend Präimplantationsversuche durchgeführt, in denen Mausembryonen ex vivo unter definierten Kulturbedingungen gezüchtet werden. In dieser Entwicklungsphase lassen sich Signalwege gut analysieren, indem das Kulturmedium mit pharmakologischen Substanzen angereichert wird. An genetisch veränderten Maus- und Zellkulturmodellen können dann Studien in vivo und in vitro erfolgen. Das EU-finanzierte Forschungsprojekt "Formation, maintenance and differentiation of the extraembryonic endoderm lineage" (EXEL) konzentrierte sich auf das primitive Endoderm (PrE) embryonaler Zelllinien. PrE wie auch die Epiblast-Zelllinie (Epi) entstammen einer gemeinsamen Vorläuferzelllinie. Während Epi pluripotent ist und sich im Embryo weiterdifferenziert, entsteht aus PrE der extraembryonale Dottersack. Da PrE allerdings nicht unmittelbar am Aufbau des Embryos beteiligt ist, wurde es in der Forschung bislang eher vernachlässigt. Im Ergebnis des Projekts können nun Signalwege der PrE- und der Epi-Entstehung unterschieden werden, auch wurden unterschiedliche Rollen für mehrere Rezeptortyrosinkinasen definiert. Der Fibroblasten-Wachstumsfaktor-Rezeptor ist offenbar an der PrE-Spezifikation beteiligt, der Plättchenwachstumsfaktor-Rezeptor hingegen sichert die Überlebensfähigkeit der PrE-Zellen. Weiterhin wurden mithilfe eines In-vitro-PrE-Stammzellmodells neue Signalwege der PrE-Differenzierung identifiziert. Der Wnt-Signalweg reguliert, wie sich herausstellte, als wichtiger Akteur die Stammzellhomöostase. Insgesamt lieferte EXEL neue Erkenntnisse zur Entwicklung und Stammzellbiologie früher embryonaler Zelllinien und eröffnet damit neue Möglichkeiten für die regenerative Medizin.
