Ob aus einer Blutstammzelle bei der Zellteilung erneut eine Stammzelle oder aber die verschiedenen Blutzellen entstehen, hängt von einem chemischen Vorgang ab, der in der Fachsprache DNA-Methylierung genannt wird. Das haben deutsche Wissenschaftlerinnen jetzt erstmals nachgewiesen. Wie sie in „Nature Genetics“ berichten, spielt ein für diese DNA-Methylierung wichtiges Enzym auch bei Krebsstammzellen eine entscheidende Rolle.
Die Verteilung der Methylgruppen auf der DNA entscheidet, welche Gene abgelesen und welche blockiert werden. Forscher sprechen in diesem Zusammenhang von epigenetischen Informationen, im Gegensatz zu genetischen Informationen. Eine Gruppe von drei Enzymen, die DNA-Methyltransferasen (Dnmt), kontrolliert das Anhängen der Methylgruppen an die DNA. Eines dieser Enzyme, das Dnmt1, ist verantwortlich dafür, dass die Markierungen mit den Methylgruppen, die DNA- Methylierungsmuster, erhalten bleiben.
Welche Rolle spielt die Methylierung bei Blutstammzellen?
Ob die DNA-Methylierung allerdings eine besondere Rolle in der Kontrolle von Blutstammzelleigenschaften spielt, war bisher unklar. Da Blutzellen nur eine begrenzte Lebensdauer haben, muss der Körper immer wieder neue Blutzellen bilden. Das Reservoir dafür bilden die Blutstammzellen. Die Forscherinnen Ann-Marie Bröske und Lena Vockentanz aus dem Labor von Frank Rosenbauer vom Max-Delbrück- Centrum für Molekulare Medizin (MDC) in Berlin-Buch haben nun in Zusammenarbeit mit dem Labor von Professor Sten Eirik W. Jacobsen von der Universität Lund in Schweden und der Universität Oxford in England untersucht, wie die DNA-Methylierung die Blutstammzellen beeinflusst.
Blockiertes Enzym mit fatalen Folgen
In ihrem Versuch schalteten sie das Enzym Dnmt1 bei Mäusen aus und verhinderten damit die Erhaltung der Methylierungsmuster. Es zeigte sich, dass die so behandelten Tiere aufgrund einer komplett gestörten Stammzellfunktion nicht lebensfähig waren. Sorgten die Forscherinnen hingegen dafür, dass die Blutstammzellen noch etwas Dnmt1 bildeten, blieben die Tiere am Leben, die Stammzellen büßten aber ihr Potential der Selbsterneuerung ein.
