Wissenschaftler verjüngen Stammzellen im alternden Gehirn von Mäusen: die Regenerative Medizin
Wissenschaftler des Luxembourg Centre for Systems Biomedicine (LCSB) der Universität Luxemburg und dem deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in der Lage gewesen, sich zu verjüngen Stammzellen in das Gehirn von alternden Mäusen. Das revitalisierte Stammzellen verbessern die regeneration von Verletzten oder erkrankten Bereiche im Gehirn von alten Mäusen. Die Forscher erwarten, dass Ihr Ansatz neue Impulse in der regenerativen Medizin und erleichtern die Entwicklung von Stammzellen-Therapien.
Ihre Ergebnisse wurden heute veröffentlicht in der Zeitschrift Cell. Alle Zellen, die unsere Organe stammen von Stammzellen. Sie teilen sich und die daraus resultierende Entwicklung der Zellen in bestimmte Gewebe, Zellen, bilden das Gehirn, Lunge oder Knochenmark. Mit dem Alter jedoch werden die Stammzellen von lebenden Organismen die Fähigkeit verlieren, sich zu vermehren. Viele von Ihnen verfallen in einen permanenten Zustand der Ruhe.
Um so genau wie möglich computational models of stem cell behaviour“, das LCSB s Computational Biology-Gruppe unter der Leitung von Prof. Antonio del Sol angewendet einen neuen Ansatz. „Stammzellen, die Leben in einer Nische, wo Sie ständig interagieren mit anderen Zellen und der extra-zellulären Komponenten. Es ist extrem schwer zu modellieren, eine solche fülle von komplexen molekularen Interaktionen auf dem computer. So verlagerten wir-Perspektive. Wir hörte auf zu denken über das, was externe Faktoren wurden, Auswirkungen auf die Stammzellen, und begann darüber nachzudenken, was der innere Zustand einer Stammzelle möchte in seinen genau definierten Nische.“
Der neuartige Ansatz führte in eine neue Computer-Modell entwickelt von Dr. Srikanth Ravichandran der Computational Biology Group: „Unser Modell kann bestimmen, welche Proteine sind verantwortlich für den funktionalen Status eines bestimmten Stammzellen in Ihrer Nische — Bedeutung, ob es teilen oder bleiben in einem Zustand der Ruhe. Unser Modell stützt sich auf die Informationen über die Gene werden transkribiert wird. Die moderne Zellbiologie Technologien ermöglichen die Profilierung der gen-expression auf einzelzell-Auflösung.“
Es war bisher unbekannt, warum die meisten Stammzellen im Gehirn von alten Mäusen bleiben in einem Zustand der Ruhe. Von Ihrem Computer-Modell, das die Forscher am LCSB identifizierten ein Molekül namens sFRP5 hält, dass die neuronalen Stammzellen inaktiv in alten Mäusen und verhindert, dass die Verbreitung durch die Blockierung der Wnt-Signalweg entscheidend für die Zell-Differenzierung.
Eine Verjüngung für die Zellen
Dann das langjährige know-how in neuralen Stammzellen der Mitarbeiter des deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) kam, in: Studium Stammzellen zunächst in eine Schüssel und dann später direkt in den Mäusen, konnten Sie experimentell überprüfen, die rechnerische Vorhersage. Bei der Neutralisierung der Wirkung von sFRP5, die ruhenden Stammzellen in der Tat beginnen proliferierenden mehr aktiv. So waren Sie wieder eingestellt zu werden, für die Prozesse der regeneration der alternden Gehirns. „Mit der Deaktivierung von sFRP5, die Zellen Durchlaufen eine Art von Verjüngung,“ del Sol sagt: „Als ein Ergebnis, das Verhältnis von aktiven zu ruhenden Stammzellen in das Gehirn von alten Mäusen wird fast so günstig, wie bei Jungen Tieren.“
„Unsere Ergebnisse sind ein wichtiger Schritt in Richtung der Umsetzung der Stammzell-basierten Therapien zum Beispiel für neurodegenerative Erkrankungen,“ Antonio del Sol sagt. „Wir konnten zeigen, dass mit Computermodellen ist es möglich, zu identifizieren sind die wesentlichen Merkmale, die charakteristisch sind für einen bestimmten Zustand von Stammzellen.“ Dieser Ansatz beschränkt sich nicht auf die Untersuchung der Gehirn. Es kann auch verwendet werden, um Modell-Stammzellen anderer Organe im Körper. „Die Hoffnung ist, dass das öffnen Wege für die regenerative Medizin“, sagt del Sol.