Zusammenhang zwischen Pluripotenz und Tumorbildung
Pluripotente Stammzellen können sich zu vielen Zelltypen differenzieren, was neue Möglichkeiten für regenerative Zelltherapien bietet. Bislang bestand bei der Transplantation solcher Zellen in vivo immer das Risiko der Teratombildung (verkapselte Tumore), auch konnte kaum zwischen interessierendem Gewebe und anderen Geweben unterschieden werden. Um herauszufinden, warum Teratome entstehen, untersuchte das EU-finanzierte Projekt PLURIPOTENCY (A new model for study relationship between pluripotency and tumorogenesis: Molecular insights from basal chordates) das Chordatier Botryllus schlosseri. Botryllus schlosseri ist ein Modellorganismus mit einer außergewöhnlichen Fähigkeit: er kann seinen Körper aus pluripotenten Zellen über eine teratomartige Zwischenstufe regenerieren. Im Verlauf der Gefäßknospung treten Entwicklungsanomalien auf, in denen pluripotente Zellen erhalten bleiben, die später ihre Positionsidentität wiederherstellen und sich "richtig" zu einem funktionalen Organismus differenzieren. Dieser letzte Prozess ist die so genannte Blastogenese. Die Projektforscher gingen davon aus, dass die Untersuchungen an diesem Chordatier auch wichtige Aussagen zu humanen pluripotenten Stammzellen liefern könnten. Genexpressionsanalysen bei Knospenbildung und Blastogenese sollten enthüllen, welche Gene für Pluripotenzerhalt und Zelldifferenzierung zuständig sind. Am vollständigen Transkriptom von Botryllus schlosseri, das die Forscher generierten, sollten Schlüsselprozesse wie Knospenbildung beschrieben werden. PLURIPOTENCY klonte 30 mutmaßliche Gene, die an der Stammzellfähigkeit und Differenzierung bzw. Zellschicksal beteiligt sind. Beschrieben wird auch eine neue Methode, um phagozytische Zellen in vivo zu beobachten. die Aufschluss über deren Rolle beim Regenerationsprozess gibt. Botryllus schlosseri ist damit ein idealer Modellorganismus, an dem grundlegende evolutionär konservierte molekulare Mechanismen beschrieben werden können, die die Differenzierung bei der nicht-embryonalen Entwicklung regulieren. Ist geklärt, wie aus pluripotenten Stammzellen Teratome werden und sich zu gewünschten statt zu karzinogenen Zelltypen differenzieren, könnten daraus neue biomedizinische Anwendungen hervorgehen.
Schlüsselbegriffe
Pluripotenz, Karzinogenese, Teratom, Chordata, Gefäßknospung, Blastogenese