Bioingenieure und Ärzte aus Australien haben zwei unabhängige Entdeckungen auf dem Gebiet der regenerativen Medizin gemacht, bei denen induzierte pluripotente Stammzellen zur Behandlung von Krankheiten verwendet werden. Beide Fortschritte werden es ermöglichen, zukünftig auf die Verwendung menschlicher oder tierischer Embryonen zugunsten von Zellen zu verzichten, die aus dem Gewebe der Patienten selbst gewonnen werden.
Induzierte pluripotente Stammzellen sind seit 2006 bekannt, aber Wissenschaftler müssen noch viel darüber lernen, wie ihre Differenzierung beim Menschen im Labor nachgeahmt werden kann, um sichere zielgerichtete Therapien zu entwickeln. Forscher der University of New South Wales haben zwei Studien veröffentlicht, die zeigen, wie die Nachahmung des Herzschlags eines Fötus mit einem mikrofluidischen Gerät zur Entwicklung von Vorläufern menschlicher Blutstammzellen führt, schreibt Phys.org.
In der ersten Veröffentlichung, die in der Zeitschrift Cell Reports veröffentlicht wurde, beschreiben die Autoren, wie ein 3 x 3 cm großes mikrofluidisches System Blutstammzellen pumpte, die von einer Keimbahn-Zelllinie produziert wurden, um den embryonalen Herzschlag und die Kreislaufbedingungen nachzuahmen.
Das Ergebnis überraschte die Wissenschaftler: Das Gerät ermöglichte nicht nur die Herstellung von Vorläufern von Blutstammzellen, die differenzierte Blutzellen produzierten, sondern erzeugte auch lebenswichtige Zellen des Gewebes, das das Herz des Fötus umgibt. Insbesondere bildeten sie die Zellen der Aorta.
„Wir haben gezeigt, dass wir eine Zelle erzeugen können, die alle Arten von Blutzellen bilden kann“, sagte Robert Nordon, einer der Projektteilnehmer.
Gleichzeitig untersuchte das Team von Prof. John Pimanda den natürlichen Mechanismus, durch den Blutstammzellen aus den Zellen produziert werden, die Blutgefäße auskleiden, um zu verstehen, welche Zellen diesen Prozess regulieren. In einem Artikel in der Zeitschrift Nature Cell Biology beschreiben die Wissenschaftler, wie sie dieses Rätsel lösten, indem sie Zellen im Embryo identifizierten, die embryonale und erwachsene Endothelzellen in Blutzellen umwandeln können. Sie befinden sich unter der Aorta und umgeben diese während der Entwicklung des Embryos für einen sehr kurzen Zeitraum.
Den Autoren zufolge werden die Forscher, wenn sie wissen, was diese Zellen sind, nun in der Lage sein zu verstehen, wie man Endothelzellen von erwachsenen Säugetieren manipuliert, um Blutstammzellen zu erzeugen.
Eine der wissenschaftlichen Gruppen, die an der Technologie zur Gewinnung künstlicher Embryonen aus Stammzellen – ohne Verwendung von Eizellen und Spermien – arbeitet, hat kürzlich den Erfolg ihrer Forschung bekannt gegeben. Wissenschaftler haben die Entwicklung eines solchen Embryos so weit gebracht, dass er bereits ein schlagendes Herz hat, es gibt Rudimente des Gehirns sowie andere Organe und Gewebe.
2022-09-15 14:00:29
Autor: Vitalii Babkin