Maßgefertigt für jeden Patienten

Blutstammzellen aus dem Labor?

Eine Stammzelltransplantation ist für Patienten mit einer Bluterkrankung manchmal die einzige Heilungschance. Wird kein passender Spender gefunden, könnten künftig Stammzellen aus dem Labor helfen.

UK Essen

Blutstammzellen aus der Zellkulturschale – darauf arbeiten Dr. Hannes Klump und seine Arbeitsgruppe am Institut für Transfusionsmedizin der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen (UDE) am Universitätsklinikum Essen hin. „Unser langfristiges Ziel ist es, maßgeschneiderte Stammzellen für jeden einzelnen Patienten herzustellen“, so Klump. „Dafür müssen wir aber zunächst die einzelnen Schritte der Stammzellentstehung verstehen. Ihre Bildung im Embryo ist dafür so etwas wie unsere Blaupause.“

Allererste blutbildende Stammzellen entstehen in dorsaler Aorta

Während der Embryonalentwicklung entstehen die allerersten blutbildenden Stammzellen in einem großen Blutgefäß, der dorsalen Aorta. Dabei wandeln sich einzelne, wenige Zellen aus dem Zellverband der Gefäßauskleidung in Stammzellen um. Vor der Geburt siedeln sich diese im Knochenmark an und organisieren von dort aus ein Leben lang die Blutzellenbildung.

Blutstammzellen

Bisher konnte erst im Nachhinein nachgewiesen werden, für welchen Zelltyp sich eine Blutstammzelle entscheidet. Mithilfe des Deep Learning können Forscher nun vorhersagen, welcher Zelltyp gewählt wird.

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Nachahmung in Zellkulturschale

Die Arbeitsgruppe ahmte die natürliche Embryonalentwicklung in der Zellkulturschale nach und zeigte, dass ein bestimmtes „Schalterprotein“ (HOXB4) das genetische Programm für die Bildung von Blutstammzellen in Zellen hochfährt und so blutbildende Endothelzellen entstehen lässt. Sie sind denen in der dorsalen Aorta sehr ähnlich. Ließe sich diese Beobachtung in größerem Maßstab umsetzen, könnten frühe Blutstammzellen für jeden Patienten individuell und standardisiert produziert werden.

Quelle: Universität Duisburg-Essen