MSCs aus iPS-Zellen von älteren Personen erlangen Verjüngungs-Signatur


04.04.2019   News


Neue Publikation aus dem Stammzellnetzwerk.NRW stellt einen vielversprechenden Ansatz vor, die Hürden, die mit der Verwendung von adulten mesenchymalen Stammzellen (MSCs) assoziiert sind, zu überwinden und erweitert so die Möglichkeiten für den Einsatz in klinischen Szenarien.

Rejuvenation signature in human iPSC-derived MSCs

MSCs von älteren Patienten wurden zu iPS-Zellen reprogrammiert und in iMSCs differenziert. Diese iMSCs zeigten typische MSC-Merkmale durch ihre Fähigkeit, Knochen-, Knorpel- und Fettzellen in vitro zu bilden. Die iMSCs zeigten eine Gen-Signatur, die mit einem Verjüngungsprozess assoziiert ist. Das Repertoire an sekretierten Stoffen war ähnlich zu dem von primären MSCs, was ihr klinisches Potenzial unterstreicht.

Die Nutzung primärer mesenchymaler Stammzellen (MSCs) ist mit einigen alterungsbedingten Einschränkungen, wie etwa limitierter Expansionsfähigkeit und früher Seneszenz, assoziiert. Es konnte gezeigt werden, dass MSCs, die aus humanen induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen) gewonnen werden, eine klinisch relevante Quelle von MSCs sind, die die alterungsbedingten Limitierungen umgehen. Die Relevanz dieses Konzepts zeigt sich in einer erfolgreichen klinischen Studie der Phase 1 für die Behandlung von Graft-versus-host-Reaktion, die durch Cynata Therapeutics und den National Health Service UK durchgeführt wurde; eine Phase 2 Studie ist für 2019 geplant.

Eine gemeinschaftliche Studie unter der Leitung des Instituts für Stammzellforschung und Regenerative Medizin (Prof. Dr. James Adjaye), an der weiterhin die Abteilung der Pädiatrischen Stammzelltherapie aus der Klinik für Kinder-Onkologie, -Haematologie und -klinische-Immunologie (Prof. Dr. Meisel) und das Institut für Transplantationsdiagnostik und Zelltherapeutika (PD Dr. Sorg) von der Medizinischen Fakultät der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf sowie die Knochen- und Gelenk-Forschungsgruppe des Zentrums für menschliche Entwicklung, Stammzellen und Regeneration von der Universität Southampton (Prof. Dr. Oreffo) beteiligt waren, wurde im Fachmagazin Stem Cell Research and Therapy publiziert. In dieser Arbeit wurde die Erlangung von Merkmalen eines Verjüngungsprozesses in iMSCs untersucht.

Dafür hat das Team die zellulären Eigenschaften sowie Transkriptom- und Sekretomdaten von iMSCs aus embryonalen Stammzellen (ESCs-H1) und iPS-Zellen (entweder von fötalen MSCs oder MSCs von alten Spendern) analysiert. Unabhängig von der Quelle, aus der die iMSCs stammten, zeigten sie typische MSC-Charakteristika. Dendrogramm Analysen zeigten, dass sie eine Gruppe mit den primären MSCs bildeten, die unabhängig von den pluripotenten Stammzellen war.

Unabhängig vom Spenderalter und initialem Zelltyp, haben iMSCs eine 50 Gene umfassende Verjüngungs-Signatur angenommen, die ebenfalls von pluripotenten Stammzellen, jedoch nicht von den primären MSCs exprimiert wird.

iMSCs haben zudem ein Sekretom ähnlich zu dem von primären MSCs gezeigt. Ihre Fähigkeit der parakrinen Wirkungsweise ist für die regenerative Medizin von großem Interesse.

Das iMSC Konzept könnte es möglich machen, die Hürden, die mit der Verwendung von adulten MSCs assoziiert sind, zu überwinden und stellt somit einen vielversprechenden Ansatz für den zukünftigen Einsatz in verschiedenen klinischen Szenarien dar.

Publikation: Spitzhorn LS, Megges M, Wruck W, Rahman MS, Otte J, Degistirici Ö, Meisel R, Sorg RV, Oreffo ROC, Adjaye J. (2019) Human iPSC-derived MSCs (iMSCs) from aged individuals acquire a rejuvenation signature. Stem Cell Research & Therapy 10(1):100. doi: 10.1186/s13287-019-1209-x. PubMed PMID: 30885246.

Weitere Informationen finden Sie auf den Forschungsprofilseiten der Gruppen von Prof. Dr. James Adjaye und PD Dr. Rüdiger Sorg.