Lebererkrankungen sind weltweit noch immer die vierthäufigste Todesursache. Dies liegt auch daran, dass viel zu wenige Spenderorgane für Patienten zur Verfügung stehen. Neue Methoden und Technologien für die Herstellung von Leberzellen aus Stammzellen sind deshalb Ziel eines neuen vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Forschungsprojektes. Die Wissenschaftler wollen damit die Grundlagen für eine stammzellbasierte Therapie von Lebererkrankungen schaffen.
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Im Rahmen des Projektes geht es darum, neue Möglichkeiten für die in vitro Vermehrung und leberspezifische Differenzierung von Stammzellen unterschiedlicher Herkunft zu entwickeln. Die so „gezüchteten“ Zellen sollen anschließend bei Zelltransplantationen und zur Leberunterstützung außerhalb des Körpers eingesetzt werden.
Als potentielle Kandidaten für die Herstellung von Leberzellen sollen Lebervorläuferzellen, Nabelschnurblutstammzellen und embryonale Stammzellen untersucht und verglichen werden. Die Wissenschaftler wollen gemeinsame beziehungsweise ähnliche Strategien für die Vermehrung und Differenzierung der verschiedenen Stammzelltypen identifizieren und geeignete Zellquellen für potentielle Anwendungen in der Praxis ermitteln.
Kontrollierte Vermehrung und Differenzierung von Stammzellen
Um die Zellen für mögliche klinische Anwendungen verfügbar zu machen, ist ein Hauptanliegen des Projektes die Entwicklung von Kulturtechnologien, die eine kontrollierte und standardisierbare Vermehrung und Differenzierung adulter bzw. embryonaler Stammzellen ermöglicht. Mit der Weiterentwicklung eines 3DMultikompartment- Bioreaktors, der für die klinische extrakorporale Leberunterstützung entwickelt und bereits an Patienten eingesetzt wurde, werden die speziellen Anforderungen von Stammzellen an ihr Kulturmilieu adressiert. Gleichzeitig ermöglicht das System die Produktion größerer Zellmengen für mögliche klinische Anwendungen.
Um standardisierte und potentiell klinisch einsetzbare Zellpräparationen zu erzeugen, sollen Methoden zur Qualitätskontrolle der Zellen auf Basis von Genexpressionsanalysen und funktionellen Daten, sowie zur Selektion der erwünschten Zellfraktionen entwickelt werden. Die Eignung der unterschiedlichen Zellpräparationen für die funktionelle Lebergeneration hinsichtlich des selektiven Organengraftments soll in experimentellen Mausmodellen mit Leberschaden geprüft werden. Die klinische Sicherheit sowie die potentielle Tumorigenität der Zellpräparationen wird in geeigneten Tiermodellen geprüft, um eine mögliche Translation der Projektergebnisse in die klinische Anwendung vorzubereiten.
Bündelung von Kompetenzen
Die Kommunikation mit nationalen, europäischen und internationalen Gruppen/Initiativen soll durch die Bereitstellung internetbasierter Datenbank- und Kommunikationsstrukturen erleichtert werden. Die Voraussetzungen für eine Harmonisierung von Arbeitsprotokollen und Qualitätskriterien mit anderen Forschergruppen/Verbünden sollen durch die Programmierung und Einbindung einer webbasierten Internet-Anwendung ermöglicht werden, welche für eine Erfassung und Evaluierung der Forschungsdaten geeignet und kompatibel zu internationalen Standards ist.
Das BMBF fördert im Programm ‚Zellbasierte Regenerative Medizin‘ das Projekt zur Stammzell- basierten Leberregeneration unter Koordination von Professor Jörg Gerlach und Dr. Katrin Zeilinger in der Charité-Universitätsmedizin Berlin.
Durch den Zusammenschluss mit Professorin Anna Wobus vom Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung Gatersleben, Dr. Iduna Fichtner vom Max Delbrück Centrum, Berlin, Professor Hans Lehrach vom Max Planck Institut für Molekulare Genetik in Berlin, und der Biochrom AG in Berlin werden hochkarätige Kompetenzen in der Forschung gebündelt“, so Gerlach.
(idw – TSB Technologiestiftung Innovationszentrum Berlin, 17.10.2005 – DLO)
