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Mehr über Zellen wissen – für sichere Therapien
Die Entwicklung körpereigener Stammzellen besser zu verstehen, um Zelltherapien sicherer zu machen – das ist das wichtigste Anliegen von Prof. Wolfgang Wagner, Leiter des Lehr- und Forschungsgebietes Stammzellbiologie und Cellular Engineering der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) Aachen. Eine spannende Erkenntnis der bisherigen Untersuchungen von Wagners Team: Das Alter der Spender zeigt sich auch an ihren Stammzellen. Die Wissenschaftler werden durch das Kompetenzwerk Stammzellforschung NRW gefördert: Es unterstützt insgesamt drei junge Spitzenforscher mit verschiedenen Teams und Themenschwerpunkten fünf Jahre lang mit je 1,25 Millionen Euro.
Körpereigene Zellen im Visier
Wolfgang Wagner weiß, weshalb er sich bei seinen Forschungen auf körpereigene, so genannte adulte Stammzellen konzentriert: „Sie haben viele Vorteile, wenn sie für Therapien wie etwa bei Leukämie verwendet werden – von ihnen geht zum Beispiel nicht die Gefahr aus, dass Tumore entstehen.“ Gemeinsam mit seinem Aachener Team nimmt Wagner seit August 2008 blutbildende (hämatopoetische) Stammzellen und Vorläuferzellen von Knorpel-, Fett und Knochengewebe, genannte mesenchymale Stroma-Zellen (MSC), ins Visier. Zuvor hat er dies schon mehrere Jahre lang am Heidelberger Universitätsklinikum getan, immer mit dem Ziel, die molekularen Zelleigenschaften besser zu verstehen und um Veränderungen zu begreifen. Denn: „Bisher ist es noch nicht möglich, reine Zellkulturen für Therapien herzustellen – es handelt sich immer um Mischungen verschiedener Zelltypen.“ Mit ihren grundlegenden Erkenntnissen über die beiden Stammzellarten möchten Wagner und seine Mitarbeiter (drei Doktoranden, ein Post-Doc und eine medizinisch-technische Assistentin) nun einen Beitrag dazu leisten, dass künftig zum Beispiel sichere Blutstammzelltransplantationen mit standardisierten Zellkulturen, etwa aus Nabelschnurblut, möglich werden.
Das Alter als normale Zell-Entwicklung
Wagners Weg zum besseren Zell-Verständnis führt über getrennte Analysen der hämatopoetischen und mesenchymalen Zellen, bei denen zum Beispiel bleibende Veränderungen der Gene auf der DNA, der Trägerin der Erbinformationen, festgestellt werden (s.g. epigenetische Modifikationen des DNA-Methylierungsmusters). Darüber hinaus schaut sich der Forscher aber auch an, wie die beiden Zelltypen miteinander agieren und welchen Einfluss sie jeweils aufeinander haben. Untersucht werden außerdem die Einflüsse von Biomaterialien und Kulturmedien, in denen die Zellen gezüchtet werden. Prof. Wagner und sein Team haben bei ihrer Arbeit eine spannende Feststellung gemacht: Das Alter der Spender wirkt sich auf die Entwicklung der Zellen aus. Insbesondere Gene, welche die Entwicklung des Körpers steuern, werden im Laufe des Alterns unterschiedlich abgelesen. Weiterhin wurden bei älteren Spendern gezielte Modifikationen der DNA nachgewiesen, so dass bestimmte Abschnitte der Erbsubstanz nicht mehr abgelesen werden. „Damit erscheinen Alterserscheinungen wie etwa eine runzlige Haut in ganz neuem Licht – nicht als Folge von Verschleiß wie bei einem alten Auto, sondern als Folge einer gesteuerten Zell-Entwicklung, die scheinbar als Programm angelegt ist“, sagt Wolfgang Wagner.
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