Thymuszellen verwandeln sich im Schweizer Labor in Hautzellen

Thymuszellen verwandeln sich im Schweizer Labor in Hautzellen
Thymuszellen verwandeln sich im Schweizer Labor in Hautzellen
Anonim

Es ist jetzt möglich, einen Zelltyp zu nehmen und ihn in einen anderen Typ umzuwandeln. Aus der Thymusdrüse entnommene Zellen wurden in Hautzellen umgewandelt – eine Entdeckung, die wichtige Auswirkungen auf den Bereich der Organregeneration haben könnte. Die am 19. August in Nature veröffentlichten Ergebnisse zeigen, dass diese Stammzellen ihre genetische Ausstattung entsprechend ihrer Umgebung ändern, um zur langfristigen Funktion der Haut beizutragen und bis zu einem Jahr nach der Implantation sogar Haare zu produzieren.

In Zusammenarbeit mit der University of Edinburgh, UK, isolierte das Schweizer Forschungsteam mit europäischen Kollegen Thymus-Epithelzellen (TECs) – entnommen aus dem Thymus einer Ratte – und integrierte sie mit überraschenden Ergebnissen in die Hautzellen der Ratte.Diese aus dem Thymus, einem Organ des Brustkorbs, entnommenen Epithelzellen wechseln von dem, wofür sie ursprünglich vom Körper geschaffen wurden, und nehmen entsprechend ihrer neuen Umgebung eine neue Rolle ein.

"Diese Zellen ändern wirklich ihre Richtung, exprimieren andere Gene und werden immer wichtiger ", erklärt Professor Yann Barrandon, Leiter des Labors für Stammzelldynamik, einem gemeinsamen Lehrstuhl der Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), der Universität Lausanne und sein Lehrspital (CHUV).

Im Thymus bringen diese Zellen den T-Zellen bei, Bakterien und Krebszellen zu erkennen und zu zerstören – eine Schlüsselkomponente des Immunsystems. Die Ergebnisse des Experiments zeigen, dass diese Zellen die Fähigkeit haben, genetische Marker zu exprimieren, die sich von ihrer ursprünglichen Zusammensetzung unterscheiden, wenn sie in verschiedenen Mikroumgebungen platziert werden. Bisher haben Experimente mit Haarfollikel-Stammzellen zur Aufrechterh altung des Haar- und Hautwachstums nur begrenzte Ergebnisse erzielt. Die Thymus-Stammzellen haben sich bis zu einem Jahr nach der Implantation als wirksam erwiesen – eine wesentliche Verbesserung gegenüber der dreiwöchigen Leistung echter Haarfollikel-Stammzellen.

"Diese Operation hätte theoretisch auch mit anderen Organen reproduziert werden können", fährt EPFL-Professor Barrandon fort. Diese Erkenntnisse könnten nicht nur neue Möglichkeiten auf dem Gebiet der Organtransplantation und -regeneration eröffnen, beispielsweise für Opfer schwerer Verbrennungen, sondern sie stellen auch gängige biologische Modelle in Frage, indem sie zeigen, dass es möglich ist, Gewebe aus Zellen unterschiedlichen embryonalen Ursprungs zu erzeugen.

Wenn sich ein Tier entwickelt, bilden Embryonen drei Zell- oder Keimschichten – Ektoderm, Endoderm und Mesoderm – die dann die Organe und Gewebe des Körpers bilden.

Ektoderm wird zu Haut und Nerven, Entoderm wird zu Darm und Organen wie Leber, Bauchspeicheldrüse und Thymusdrüse, und Mesoderm wird zu Muskeln, Knochen und Blut.

Bisher glaubte man, dass Keimblattgrenzen nicht überschritten werden könnten – dass Zellen, die aus einem Keimblatt stammen, sich nicht zu Zellen entwickeln könnten, die mit einem der anderen assoziiert sind.

Diese neueste Forschung zeigt, dass Thymuszellen, die aus dem Endoderm stammen, sich in Hautstammzellen verwandeln können, die aus dem Ektoderm stammen. Dies deutet darauf hin, dass die Grenzen der Keimschicht weniger absolut sind als bisher angenommen.

EuroStemCell, EuroSyStem, OptiStem, National Institute of Diabetes and Kidney Diseases, Juvenile Diabetes Research Foundation International.

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