Volltext - Krause und Pachernegg
Werbung
6. Jahrgang 2009 // Nummer 2 // ISSN 1810-2107 Journal für 2009 ReproduktionsmedizinNo.2 und Endokrinologie – Journal of Reproductive Medicine and Endocrinology – Andrologie • Embryologie & Biologie • Endokrinologie • Ethik & Recht • Genetik Gynäkologie • Kontrazeption • Psychosomatik • Reproduktionsmedizin • Urologie Editorial: Funktionelle Neuronen aus Fibroblasten Beier HM J. Reproduktionsmed. Endokrinol 2010; 7 (2), 58-59 www.kup.at/repromedizin Online-Datenbank mit Autoren- und Stichwortsuche Offizielles Organ: AGRBM, BRZ, DIR, DVR, DGA, DGGEF, DGRM, EFA, OEGRM, SRBM/DGE Indexed in EMBASE/Excerpta Medica Member of the Krause & Pachernegg GmbH, Verlag für Medizin und Wirtschaft, A-3003 Gablitz Mitteilungen aus der Redaktion: Die meistgelesenen Artikel Journal für Urologie und Urogynäkologie P Journal für Reproduktionsmedizin und Endokrinologie P Speculum P Journal für Gynäkologische Endokrinologie P Finden Sie in der Rubrik „Tipps und Tricks im Gyn-Ultraschall“ aktuelle Fallbeispiele von Univ.Prof. Dr. Christoph Brezinka, Innsbruck. Editorial Vom Stanford-Campus kommen überraschende Nachrichten. Wie die Nature-Ausgabe vom 25. Februar 2010 berichtet, hat die Arbeitsgruppe von Marius Wernig am „Institute for Stem Cell Biology and Regenerative Medicine“ Fibroblasten der Maus in funktionelle Nervenzellen umgewandelt [1]. Diese zelluläre Umwandlung gelang durch den Transfer von spezifischen Transkriptionsfaktoren in Fibroblasten auf direktem Wege, ohne dass eine Reprogrammierung in induzierte pluripotente Stammzellen (iPS) vorausging. In einer bereits im Oktober 2009 veröffentlichten Stellungnahme der Leopoldina, Nationale Akademie der Wissenschaften, gemeinsam mit der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften, wurde zusammenfassend dargestellt, dass heute menschliche pluripotente Stammzellen als so genannte „induzierte pluripotente Stammzellen“ (iPS-Zellen) durch Reprogrammierung adulter Körperzellen hergestellt werden können [2]. Diese Stellungnahme publizieren wir als Nachdruck in diesem Heft des Journals für Reproduktionsmedizin und Endokrinologie (s. Seite 68–77). Die zellbiologische Methode, adulte Zellen in pluripotente Stammzellen zu reprogrammieren, wurde von der japanischen Arbeitsgruppe um Shinya Yamanaka 2006 erstmals beschrieben [3]. Zahlreiche Forschergruppen in USA und Deutschland haben diese revolutionäre Labortechnik bestätigt und weiterentwickelt. Aus Fibroblasten der Haut kann man mithilfe der 4 Gene Oct-4, Sox-2, Klf-4 und c-myc oder der von ihnen kodierten Proteine, die allesamt pluripotenzassoziierte Transkriptionsfaktoren darstellen, pluripotente Stammzellen herstellen (iPS-Zellen). Diese iPS-Zellen sind pluripotenten embryonalen Stammzellen ähnlich. Aus ihnen können neue differenzierte Zellen aller 3 Keimblätter entstehen. Da die Reprogrammierung auch mit menschlichen Zellen möglich ist [4, 5], hofft man, in absehbarer Zukunft aus iPS-Zellen patientenspezifische differenzierte Zellen für regenerative Therapien herstellen zu können. Es lassen sich faszinierende Forschungsprojekte mit iPS-Zellen zur Aufklärung von zellulären Entwicklungs- und Differenzierungsprozessen durchführen, sodass grundlegende zellbiologische Mechanismen nun im direkten Vergleich mit der Entwicklungspotenz von embryonalen Stammzellen analysiert werden können. Die Reprogrammierung von ausdifferenzierten Zellen in pluripotente Stammzellen hat in den letzten Jahren frühere entwicklungsbiologische Erkenntnisse untermauert, dass Transkriptionsfaktoren Grad und Richtung der zellulären Differenzierung steuern. Als aktuellste bemerkenswerte Neuigkeit kommt nun aus Marius Wernigs Labor der Stanford University die Botschaft, dass adulte Fibroblasten der Maus auch direkt in funktionelle Nervenzellen umgewandelt werden können (Thomas Vierbuchen, Austin Ostermeier, Zhiping P. Pang, Yuko Kokubu, Thomas C. Südhof & Marius Wernig [1]). Wie Cory Nicholas und Arnold Kriegstein [6] im Begleitartikel in der gleichen Nature-Ausgabe beschreiben, war die erste robuste Reprogrammierung von pankreatischen exokrinen Zellen in insulinproduzierende endokrine Zellen Zhou et al. 2008 gelungen [7], indem die Transkriptionsfaktoren Ngn3, Pdx1, und Mafa spezifisch aktiviert wurden. Auch andere transkriptionsfaktorbasierte Reprogrammierungen aus Fibroblasten in Skelettmuskelzellen oder in Herzmuskelzellen wurden bereits in den vergangenen Jahren beschrieben. Während jedoch zunächst die Reprogrammierungen bei nahe verwandten Zelltypen aus dem gleichen Keimblatt erfolgten, gelingt jetzt die direkte Umwandlung aus einer mesodermalen in eine ektodermale Zellpopulation. Man kann dies mit gutem Grund als zellbiologische Sensation bezeichnen. Noch steht allerdings aus, an menschlichen Zellen denselben Nachweis zu führen. 58 J Reproduktionsmed Endokrinol 2010; 7 (2) For personal use only. Not to be reproduced without permission of Krause & Pachernegg GmbH. H. M. Beier Editorial: Funktionelle Neuronen aus Fibroblasten Editorial Die Reprogrammierung von Fibroblasten in Neuronen funktioniert nach Transfektion und Aktivierung der 3 Transkriptionsfaktoren Ascl 1, Brn2 und Myt 1l. Erstaunlich ist, dass die direkte Herstellung neuer Nervenzellen deutlich effizienter und schneller verläuft als über ES- oder iPS-Zellen. Die Reprogrammierungsrate in Wernigs Labor liegt nahe 20 % gegenüber 1 % von iPS-Zellen. Die Umwandlung funktioniert zudem deutlich schneller, benötigt nur wenige Tage gegenüber etwa 4 Wochen zur Herstellung von Nervenzellen aus reprogrammierten iPS-Zellen. Das Phänomen der zellulären Differenzierung zu entschlüsseln ist das große Ziel der Stammzellforschung. Diesem sind die jungen Wissenschaftler der Stanford University nun einen großen Schritt näher gekommen. Univ.-Prof. em. Dr. med. Dr. rer. nat. Henning M. Beier Aachen Literatur: 1. Vierbuchen T, Ostermeier A, Pang ZP, Kokubu Y, Südhof TC, Wernig M. Direct conversion of fibroblasts to functional neurons by defined factors. Nature 2010; 463: 1035–41. 2. Beier HM, Fehse B, Friedrich B, Götz M, Hansmann I, Hucho F, Köchy K, Müller-Röber B, Rheinberger H-J, Reich J,Ropers H-H, Schöler HR, Schöne-Seifert B, Sperling K, Tanner K, Taupitz J, Wobus AM. Neue Wege der Stammzellforschung: Reprogrammierung von differenzierten Körperzellen. Schriftenreihe der BBAW, Oktober 2009. 3. Takahashi K, Yamanaka S. Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell 2006; 126: 663–76. 4. Takahashi K, Tanabe K, Ohnuki M, Narita M, Ichisaka T, Tomoda K, Yamanaka S. Induction of pluripotent stemm cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell 2007; 131: 861–72. 5. Yu J, Vodyanik MA, Smuga-Otto K, Antosiewicz-Bourget J, Frane JL, Tian S, Nie J, Jonsdottir GA, Ruotti V, Stewart R, Slukvin II, Thomson JA. Induced pluripotent stem cell lines derived from human somatic cells. Science 2007; 318: 1917–20. 6. Nicholas CR, Kriegstein AR. Cell reprogramming gets direct. Nature 2010; 463: 1031–2. 7. Zhou Q, Brown J, Kanarek A, Rajagopal J, Melton DA. In vivo reprogramming of adult pancreatic exocrine cells to β-cells. Nature 2008; 455: 627–32. J Reproduktionsmed Endokrinol 2010; 7 (2) 59 Haftungsausschluss Die in unseren Webseiten publizierten Informationen richten sich ausschließlich an geprüfte und autorisierte medizinische Berufsgruppen und entbinden nicht von der ärztlichen Sorgfaltspflicht sowie von einer ausführlichen Patientenaufklärung über therapeutische Optionen und deren Wirkungen bzw. Nebenwirkungen. Die entsprechenden Angaben werden von den Autoren mit der größten Sorgfalt recherchiert und zusammengestellt. Die angegebenen Dosierungen sind im Einzelfall anhand der Fachinformationen zu überprüfen. Weder die Autoren, noch die tragenden Gesellschaften noch der Verlag übernehmen irgendwelche Haftungsansprüche. Bitte beachten Sie auch diese Seiten: Impressum Disclaimers & Copyright Datenschutzerklärung Fachzeitschriften zu ähnlichen Themen: P Journal für Gynäkologische Endokrinologie P Journal für Reproduktionsmedizin und Endokrinologie Journal für Urologie und Urogynäkologie P Besuchen Sie unsere Rubrik 聺 Medizintechnik-Produkte P C200 und C60 CO2-Inkubatoren Labotect GmbH OCTAX Ferti Proof-Konzept MTG Medical Technology Vertriebs-GmbH CTE2200-Einfriersystem MTG Medical Technology Vertriebs-GmbH Hot Plate 062 und Hot Plate A3 Labotect GmbH
