Neue Pankreas-Stammzellenforschung könnte Behandlung grundlegend verändern
Der Erforschung von Stammzellen wird eine enorme Bedeutung beigemessen, denn sie könnte die Behandlungsweise bestimmter Erkrankungen revolutionieren. Diese Körperzellen können sich in spezialisierte Zellen differenzieren, sie können sich aber auch teilen und so weitere Stammzellen bilden. Sie werden bereits in bestimmten Fällen zur Behandlung eingesetzt, wie z. B. bei Knochenmarktransplantationen und zur Behandlung von Leukämie. Die Forscher zeigen sich zuversichtlich, dass neue Stammzellentechnologien für eine größere Anzahl von Erkrankungen eingesetzt werden können, es wird immer wieder von Durchbrüchen berichtet. Am Hubrecht Institute in den Niederlanden gelang es beispielsweise Forschern soeben, Stammzellen zu züchten, die die Fähigkeit besitzen, sich zu zwei verschiedenen Arten von Zellen zu entwickeln, die einen gesunden Pankreas bilden. Diese Ergebnisse könnten zu neuen Möglichkeiten führen, beschädigte insulinproduzierende Betazellen oder Pankreasgangzellen zu reparieren. Behandlungsstrategien zur Bauchspeicheldrüsentherapie litten bislang unter dem Mangel an Zellkultursystemen, die es den Wissenschaftlern ermöglichen würden, Ersatzgewebe in einem Reagenzglas oder in einer Petrischale zu züchten. Alternative Ansätze wie die Gewebetransplantation sind durch den Mangel an Spendern und die Gefahr einer Gewebeabstoßung begrenzt. Aus diesem Grund konzentrierte sich diese Studie auf ein neues Zellkultursystem, das potenziell unbegrenzte Mengen an Pankreas-Stammzellen bereitstellen kann. Die von Dr. Hans Clevers angeführte Forschungsgruppe konnte unter Verwendung eines speziellen 3D-Zellkultursystems Stammzellen aus dem Pankreas von Mäusen isolieren und züchten. In den vergangenen vier Jahrzehnten wurden routinemäßig in Tausenden von Labors zweidimensionale Zellkulturen durchgeführt, die jedoch nicht die Anatomie und Physiologie des Gewebes reproduzieren. Die Untersuchung von Zellen in 3D aber erlaubt es den Forschern, die im Körper herrschenden physiologischen Bedingungen nachzuahmen oder annähernd zu schaffen, um differenzierte Zellfunktionen festzulegen. Die Forscher wussten bereits, dass Zell-Signalmoleküle, so genannte Wnt-Signalmoleküle und ein Protein mit der Bezeichnung Lgr5 eine wesentliche Rolle bei der Bildung erwachsener Stammzellen spielen, die schnell wachsen und sich teilen können. Die Herausforderung bestand in diesem Fall darin, dass diese Signalwege und Moleküle im erwachsenen Pankreas inaktiv sind. Daher musste das Team einen Weg finden, um den Wnt-Signalweg zu aktivieren. In der Studie gelang dies, indem man bestimmte Wachstumsbedingungen änderte. Bauchspeicheldrüsen von Mäusen wurden so verändert, dass sich Gangzellen vermehrten und differenzierten. Manche Zellen in dieser neuen Population waren zur Selbsterneuerung fähige Stammzellen. Die Wissenschaftler waren in der Lage, diese Zellen zu züchten, um eine große Anzahl an Pankreaszellen oder kleine Gewebeklumpen, so genannte Organoide, zu bilden. Obwohl sich diese Arbeit noch in einem sehr frühen Stadium befindet, sind die Ergebnisse vielversprechend. Die nächsten Schritte für die Forscher sind eine weitere Verfeinerung der in dieser Studie entwickelten Zellkulturmethoden und die Untersuchung neuer Möglichkeiten, diesen Ansatz auf menschliche Pankreaszellen zu erweitern.Weitere Informationen sind abrufbar unter: EMBO http://www.embo.org
Länder
Deutschland