Standardisierte Protokolle für die Stammzellenforschung
Bisher gab es relativ wenig Fortschritte bei der Entwicklung neuer Kultivierungstechnologien für die großtechnische Herstellung von mesenchymalen Stammzellen (MSC). Der Mangel an standardisierten Protokollen zur Charakterisierung, Isolierung oder Identifizierung von MSC aus verschiedenen Geweben sowie für die Kryokonservierung beeinträchtigt die klinische Umsetzung von MSC. Die Wissenschaftler des EU-finanzierten Projekts PURSTEM (Utilisation of the mesenchymal stem cell receptome for rational development of uniform, serum-free culture conditions and tools for cell characterization) wollten spezifische Zelloberflächenrezeptoren auf MSC identifizieren und Reagenzien für ihre Isolierung und Kultivierung entwickeln. Mithilfe einer neuartigen Kombination von Transkriptions- und biochemischen Ansätzen charakterisierten sie das Repertoire von MSC-Oberflächenrezeptoren und -Wachstumsfaktoren und identifizierten etwa 20 spezifische Moleküle, die zur Unterscheidung und Isolierung von MSC aus anderen Zelltypen verwendet werden konnten. Diese Flächenrezeptoren dienten als Grundlage für die Entwicklung von Antikörpern für die MSC-Isolierung sowie für Niedrigserum- und Null-Serum-Kultivierungsmethoden. Im Gegenzug reduzierte dies die Notwendigkeit, serumbasierte MSC-Kultivierungsbedingungen zu verwenden, wodurch potenzielle Kontaminationsprobleme beseitigt wurden. Ein weiterer Einblick in den MSC-Phänotyp zeigte, dass kultivierte MSC eine heterogene Population von undifferenzierten und engagierteren Zellen waren, die sich während der Passage in Richtung der zellulären Seneszenz entwickeln. Unter Verwendung der einheitlichen Protokolle für die Isolierung und Charakterisierung von MSC wurde die Variabilität der Zellen reduziert. Ähnlich erzeugten die standardisierten PURSTEM-Kultivierungsbedingungen Zellen mit einem konsistenten Zelloberflächen-Phänotyp. Angesichts der Tatsache, dass Stammzellen-Therapeutika für das Gewebe-Engineering oder regenerative Zwecke an Dynamik gewinnen, werden die Standard-Betriebsverfahren für die Isolierung und die Kultivierung von MSC die Produktion dieser Zellen für den klinischen Einsatz optimieren. Insgesamt werden die Ergebnisse von PURSTEM die Kluft zwischen Nachfrage und Angebot konsistenter Zellen überbrücken und die Entwicklung von vielversprechenden Stammzelltherapien unterstützen. Langfristig werden diese die Lebensqualität von Patienten verbessern und die mit chronischen Krankheiten verbundene wirtschaftliche Belastung reduzieren.
Schlüsselbegriffe
mesenchymale Stammzellen, PURSTEM, Zelloberflächenrezeptor, Antikörper, serumfreie Kulturmethoden
