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Kooperation zwischen Essen und Peking besiegelt
Die Stammzellforschung in Essen kann sich über eine weitere Stärkung des Standorts freuen: Im Rahmen einer gemeinsamen Ausschreibung der National Science Foundation China (NSFC) und der deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) zum Thema „Molecular Principles of Stem Cell Biology“ wird ein Antrag von Dr. Hannes Klump und Dr. Bernd Giebel von der DFG mit rund € 380.000 gefördert. Zusammen mit dem von der NSFC unterstützten chinesischen Kooperationspartner Dr. Bing Liu (Peking) soll in dem gemeinsamen Projekt „Regulation of Hematopoietic Differentiation from Pluripotent Stem Cells by HOXB4 and Niche Factors“ die Entwicklung von hämatopoetischen Stammzellen (HSCs) im Embryo aus pluripotenten Stammzellen (ES- und iPS-Zellen), in vitro, detailliert untersucht werden.
Während der Embryonalentwicklung, in vivo, wird die Entstehung von HSCs extrinsisch durch die unmittelbare Umgebung, die sogenannte „Nische“, und intrinsisch durch strikt regulierte differenzielle Genexpression zeitlich und räumlich gesteuert. Bei der in vitro Differenzierung von ES-Zellen kann die natürliche Entwicklung von HSCs in wesentlichen Zügen rekapituliert werden. Solche „künstlichen“ HSCs sind befähigt, die gesamte Blutbildung nach Transplantation in Mäuse zu übernehmen, wenn der Homöodomäne Transkriptionsfaktor HOXB4 ektop exprimiert wird. Mit diesem System ist nicht nur die Entstehung und schrittweise Reifung von embryonalen zu adulten HSCs prinzipiell in vitro nachstellbar. Gleichzeitig ermöglicht es ein tiefer gehendes Verständnis der Hämatopoese und ihrer instruierenden Nischen. Die so gewonnen Erkenntnisse werden wahrscheinlich auch die Erzeugung von patientenspezifischen HSCs aus reprogrammierten iPS-Zellen im Rahmen künftiger zell- und gentherapeutischer Anwendungen erleichtern.
Der Antragsteller Dr. Hannes Klump wechselte Anfang des Jahres von Hannover, wo er im Rahmen des Exzellenzclusters „Rebirth“ die AG „Differentiation“ am Institut für experimentelle Hämatologie der medizinischen Hochschule Hannover (Leitung Prof. Dr. Christopher Baum) leitete, an das Institut für Transfusionsmedizin des Uniklinikums Essen (Leitung Prof. Dr. Peter Horn). In Essen bringt er seine Expertise zur Rolle von HOXB4 bei der Expansion von hämatopoetischen Stammzellen der Maus und der in vitro Differenzierung von ES- zu funktionellen HSCs ein. Darüber hinaus werden die Arbeiten zur in vitro Hämatopoese auch im Rahmen eines BMBF-geförderten Programms zur Herstellung von iPS-Zellen im Großtiermodell („iPSILAM“) auf das Affen- (marmoset) und humane System ausgeweitet. Die Synergie mit der Expertise von Dr. Bernd Giebel auf dem Gebiet der Steuerung der Entscheidung von Selbsterneuerung versus Differenzierung adulter Stammzellen des Menschen und der umfangreichen Erfahrung des chinesischen Kooperationspartners Dr. Liu zur Stammzellnische während des Embryonalentwicklung von Maus und Mensch lässt in der kommenden Zeit auf spannende Ergebnisse der kooperierenden Arbeitsgruppen aus Essen und Peking hoffen.