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Das Studium der Herkunft von Stammzellen wirft ein neues Licht auf
Im Tagebuch schreiben PLOS GenetikForscher der Michigan State University beschreiben, wie sie wichtige Hinweise auf die Herkunft von Stammzellen aus der Untersuchung kritischer Frühstadien des Säugetierembryos gefunden haben.
Amy Ralston hat eine mögliche Quelle von Stammzellen identifiziert, die regenerative und Fertilitätsforschung voranbringen kann.
Bildnachweis: G. L. Kohuth
Es gibt zwei Möglichkeiten, um pluripotente Stammzellen herzustellen - die "Master" -Vorläuferzellen, die das Potenzial haben, zu einer beliebigen Zelle des Körpers zu werden.
Ein Weg ist, wenn der Embryo sie in den ersten Lebensphasen schafft. Wissenschaftler beschreiben diesen Weg als so perfekt, dass der Embryo es zu 100% richtig macht.
Der andere Weg, um pluripotente Stammzellen zu machen, ist die Art und Weise, wie Wissenschaftler sie herstellen - indem sie reife Zellen reprogrammieren, so dass sie zu einem frühen Entwicklungsstadium zurückkehren.
Während diese Methode verspricht, nützliche Stammzellen zu produzieren, ist sie mit 1% Erfolgsrate leider viel weniger effizient als der vom Embryo festgelegte Goldstandard.
Das Team der Michigan State University (MSU) hofft, diese Lücke zu schließen und der regenerativen Medizinforschung einen Schub zu geben. Erstautorin Amy Ralston, MSU Assistenzprofessorin für Biochemie und Molekularbiologie, sagt:
"Embryonen haben es herausgefunden, und wir müssen lernen, wie sie es machen."
Erkenntnisse sollten auch der Fertilitätsforschung helfen
Die Ergebnisse sollten auch der Fertilitätsforschung helfen, da die von Prof. Ralston und Kollegen untersuchten Ereignisse in den ersten Tagen der Schwangerschaft auftreten, in denen die meisten verlorenen Schwangerschaften versagen.
Die erste Entdeckung kam, als das Team bei der Arbeit mit Mausembryonen sah, dass ein Gen namens Sox2 aktiv vor allen anderen Genen zu sein scheint, die bekanntermaßen eine Rolle bei der Stammzellenbildung spielen.
Die Forscher versuchen nun herauszufinden, warum Sox2 die Hauptrolle zu übernehmen scheint. Prof. Ralston erklärt:
"Jetzt wissen wir, dass Sox2 der erste Indikator dafür ist, dass eine Zelle pluripotent ist. Tatsächlich kann Sox2 das vorpluripotente Gen sein. Wir zeigen, dass Sox2 in nur einer oder zwei Zellen des Embryos früher nachweisbar ist als früher und früher als andere bekannte Stammzellgene. "
Das Team sah, dass ein Gen namens Sox2 aktiv vor allen anderen Genen zu sein scheint, die bekanntermaßen eine Rolle bei der Stammzellenbildung spielen.
Bildnachweis: MSU
Eine Frage, die sie ansprechen, ist, könnte diese frühe Sox2-Aktivität die Quelle von Stammzellen in Säugetieren bestimmen?
Das Team entdeckte auch, dass Sox2 viel mehr leistet als bisher angenommen. Es scheint nicht nur die Aktivität der Zellen zu koordinieren, die den Fötus bilden, sondern auch die Zellen, die die Schwangerschaft begründen, die Plazenta bilden und den Fötus ernähren.
Eine andere Frage, auf die sich das Team konzentriert, ist genau, warum Sox2 diese Doppelrolle spielt. Prof. Ralston sagt, dass sie schon viel entdeckt haben, aber sie wollen tiefer graben, weil:
"Die Neuprogrammierung ist erstaunlich, aber sie ist ineffizient. Was wir vom Embryo gelernt haben, ist, wie man die Effizienz verbessern kann, ein Prozess, der eines Tages dazu führen könnte, Stammzellen für klinische Zwecke mit einer viel höheren Erfolgsrate zu erzeugen."
Die National Institutes of Health finanzierten die Studie.
Die Studie folgt einem kürzlich veröffentlichten bedeutenden Meilenstein in der regenerativen Medizin, wo Stammzellenforscher in Cambridge, Großbritannien, entdeckten, wie man menschliche pluripotente Stammzellen erfolgreich in den frühesten Entwicklungszustand zurückführen kann.
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