2. Mai 2001
La Jolla, Kalifornien – Wissenschaftler des Salk Institute haben Zellen aus dem Gehirn menschlicher Leichen isoliert, die wachsen, sich teilen und spezielle Klassen von Gehirnzellen bilden können. Ihre Ergebnisse deuten darauf hin, dass postmortales Gewebe eine potenzielle Quelle multipotenter Stammzellen mit vielfältigen Einsatzmöglichkeiten und Anwendungen sein könnte.
„Ich finde es bemerkenswert, dass wir alle Zelltaschen in unserem Gehirn haben, die unser ganzes Leben lang und sogar nach dem Tod wachsen und sich differenzieren können“, sagte er Fred Gage, Professor am Salk Institute und leitender Autor der Studie, die im aktuellen Nature erscheint.
Frühere Versuche, Vorläuferzellen aus erwachsenem Gewebe zu gewinnen, waren gescheitert, doch das Gage-Labor wendete Wachstumsfaktoren auf extrahiertes Gewebe an, die offenbar einen entscheidenden Unterschied gemacht haben. Zu diesen Faktoren gehören FGF-2 (Fibroblasten-Wachstumsfaktor 2) und Cystatin C, die dem Kulturmedium zugesetzt wurden, in dem sich die Zellen befanden.
„Natürlich ist die Schaffung der richtigen Bedingungen entscheidend für die Förderung von Wachstum und Differenzierung“, sagte Gage. „Wir haben kürzlich Cystatin C isoliert, und obwohl wir immer noch an der Optimierung der Bedingungen arbeiten, hat es unsere Fähigkeit, diese Zellen zu kultivieren, erheblich verändert.“
Die Forscher entnahmen postmortal oder bioptisch Gewebe von 23 Personen im Alter von 11 Wochen bis 72 Jahren. Gewebe von älteren Personen ergab weniger proliferierende Zellen.
Wichtig ist, dass die gewonnenen Zellen die Fähigkeit hatten, sich in verschiedene Arten von Gehirnzellen zu differenzieren. Zu den beobachteten Zelltypen gehören Neuronen, die Zellen, die die „Verkabelung“ des Nervensystems bilden; Astrozyten, die Neuronen nähren und schützen; und Oligodendrozyten, die Neuronen mit einer Myelinscheide isolieren.
„Diese Studie verwendete einen Pool von Zellen aus entnommenem Gewebe“, sagte Gage. „Wir haben noch nicht einzelne Zellen aus diesem Pool isoliert und sie verfolgt, um zu sehen, ob aus einer einzelnen Zelle mehrere Klassen von Gehirnzellen entstehen können“, sagte Gage. „Eine solche Zelle wäre streng genommen eine neuronale Stammzelle.“
Für die Studie wurden Obduktions- und Biopsiegewebe von Personen mit einer Reihe neurologischer Erkrankungen, darunter Epilepsie und Myofibromatose, verwendet. Die aus diesen Geweben gewonnenen Zellen stellen laut Gage ein Modellsystem für die Untersuchung der Gehirnzellbiologie dieser Erkrankungen dar.
„Von gesunden Personen gewonnene Zellen könnten ein Modell dafür sein, zu verstehen, wie die normalen Prozesse des Wachstums und der Differenzierung von Gehirnzellen stimuliert und gesteuert werden können“, sagte er, „und Erkenntnisse darüber liefern, wie das Wachstum bei Menschen stimuliert werden könnte, die an neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer oder Alzheimer leiden.“ Parkinson.“
Zusätzlich zur Isolierung einzelner Zellen, um festzustellen, ob echte Stammzellen im Gehirngewebe von Erwachsenen vorhanden sind, plant Gage auch, gewonnene Zellen in Tiere zu transplantieren, um zu testen, ob die Zellen in vivo überleben und differenzieren können.
„Tests an ganzen Tieren sind die einzige Möglichkeit herauszufinden, ob adultes Gewebe eine Quelle für Stamm- oder Vorläuferzellen für Transplantationszwecke zur Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen sein kann“, sagte Gage.
Eine Stammzellenquelle für Erwachsene würde die Notwendigkeit umgehen, solche Zellen aus fötalem Gewebe zu gewinnen, was derzeit ethisch umstritten ist.
Erstautor der Studie ist Theo Palmer, ehemaliger wissenschaftlicher Mitarbeiter im Gage-Labor und derzeit Assistenzprofessor an der Stanford University. Weitere Co-Autoren von Salk sind Phillipe Taupin und Brian Kaspar. Die Studie wurde in Zusammenarbeit mit Phillip Schwartz und Stuart Stein am Kinderkrankenhaus von Orange County, Kalifornien, durchgeführt. Die Studie mit dem Titel „Aus postmortem menschlichem Gehirn gezüchtete Vorläuferzellen“ wurde von den National Institutes of Health, dem National Institute of Aging, der Lookout Fund und die Christopher Reeves Paralysis Foundation.
Das Salk Institute for Biological Studies mit Sitz in La Jolla, Kalifornien, ist eine unabhängige gemeinnützige Einrichtung, die sich grundlegenden Entdeckungen in den Biowissenschaften, der Verbesserung der menschlichen Gesundheit und den Bedingungen sowie der Ausbildung zukünftiger Generationen von Forschern widmet. Das Institut wurde 1960 von Jonas Salk, MD, mit einer Landspende der Stadt San Diego und der finanziellen Unterstützung der March of Dimes Birth Defects Foundation gegründet.
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