Frog gibt Einblicke in die Herstellung spezialisierter Zellen aus Stammzellen

Frog gibt Einblicke in die Herstellung spezialisierter Zellen aus Stammzellen

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Anonim

Der afrikanische Klauenfrosch könnte Stammzellwissenschaftlern dabei helfen, aus Stammzellen Insulin freisetzende Zellen der Bauchspeicheldrüse zu gewinnen. Dies geht aus neuen Untersuchungen hervor, die in der neuesten Ausgabe der Zeitschrift Development veröffentlicht wurden.

Wissenschaftler am Institut für Stammzellforschung der Universität Edinburgh haben gezeigt, dass das Protein Wnt (ausgesprochen Wint) für den Aufbau der Region des Embryos, die die Bauchspeicheldrüse und die Leber bilden wird, von entscheidender Bedeutung ist. Die Ergebnisse eröffnen neue Möglichkeiten, um Krankheiten wie Diabetes zu modellieren, die Wirkung von Medikamenten zu testen und schließlich neue Transplantationstherapien zu entwickeln.

Die Auskleidung der Atemwege und des Magen-Darm-Trakts, der Bauchspeicheldrüse, der Leber, der Thymusdrüse und der Schilddrüse hat ihren Ursprung in einer Struktur des frühen Embryos, die als vorderes Endoderm bezeichnet wird. Josh Brickman und sein Team haben gezeigt, dass sich im afrikanischen Klauenfrosch das vordere Endoderm durch eine Kaskade von Aktivitäten verschiedener Moleküle bildet, was letztendlich zu einer erhöhten Aktivität eines Proteins namens Wnt führt.

Anschließend verwendeten sie embryonale Stammzellen von Mäusen, um zu demonstrieren, dass die gleiche Kaskade in Säugetieren vorhanden ist, und um darauf hinzuweisen, dass diese Aktivität von Wnt genutzt werden könnte, um zu den derzeitigen Bemühungen beizutragen, embryonale Stammzellen zu reinen vorderen Endodermzellen zu führen. Dies wäre der erste Schritt, um beispielsweise Leberzellen und insulinproduzierende Beta-Zellen der Bauchspeicheldrüse im Labor zu gewinnen.

Die Wissenschaftler zeigten auch, dass bei der Bildung des vorderen Endoderms ein Gen für ein anderes Protein, Nodal, ausgeschaltet wird. Basierend auf diesen Erkenntnissen arbeitet das Team bereits daran, die Ergebnisse auf embryonale Stammzellen auszudehnen. Sie verwenden das Wnt-Protein in embryonalen Stammzellen von Mäusen, um zu versuchen, eine reine Population von Zellen zu produzieren, denen das Nodal-Protein fehlt. Josh Brickman: „Wir glauben, dass unsere Befunde bei Froschembryonen belegen, dass diese Zellen ein echtes vorderes Endoderm darstellen, das möglicherweise zur Herstellung von Leber und Bauchspeicheldrüse verwendet werden kann.“

Stammzellwissenschaftler sind sich einig, dass der beste Ansatz zur Gewinnung spezialisierter Zelltypen aus embryonalen Stammzellen darin besteht, den Ursprung dieser Zellen im Embryo und die biologischen Prozesse, die ihr Aussehen bestimmen, zu berücksichtigen. Die molekularen Mechanismen, die zur Endodermbildung bei Säugetieren führen, sind nicht genau bekannt und schwieriger zu zerlegen als bei Froschembryonen, was sich erneut als wertvoller Verbündeter für die Forscher herausstellt.

Quelle: Institut für Stammzellforschung