Stammzellen aus alten Zellen

Dem Team Genomische Plastizität und Alterung um Jean Marc Lemaitre vom Institut für funktionelle Genomik (Inserm/CNRS/Universität Montpellier 1 und 2) ist es gelungen, Zellen von über 100 Jahre alten Spendern zu verjüngen. Diese Zellen wurden in vitro in pluripotente Stammzellen (iPSC für Induced pluripotent stem cells) umprogrammiert, wodurch sie ihre Jugend und somit die Eigenschaften von embryonalen Stammzellen zurückerhielten: Sie können sich erneut in jeden Zelltyp differenzieren und haben einen jungen Zellstoffwechsel.
Die Ergebnisse wurden am 1.11.2011 in der internationalen Fachzeitschrift Genes & Development veröffentlicht.

Die Rückprogrammierung von adulten menschlichen Zellen in iPS-Zellen ist seit 2007 möglich. Diese Umprogrammierung ermöglicht es, alle Zelltypen eines Organismus in großer Menge aus differenzierten Zellen zu gewinnen, ohne dabei die ethischen Verpflichtungen bei der Nutzung menschlicher embryonaler Stammzellen zu verletzen. Die iPS-Zellen sind demzufolge in der regenerativen Medizin sehr nützlich. Die Zellseneszenz (die Zellen teilen sich nicht mehr) machte jedoch die Rückprogrammierung unmöglich und so waren therapeutische Anwendungen für ältere Patienten nur eingeschränkt möglich.

Die Forscher um Jean Marc Lemaitre haben die bereits bekannte Strategie zunächst an Hautzellen eines 74 Jahre alten Spenders angepasst. Diese Zellen wurden so lange vermehrt, bis sie die Seneszenz erreichten. Die Wissenschaftler konnten bestätigen, dass die klassische Methode mit 4 genetischen Faktoren (OCT4, SOX2, C MYC et KLF4) bei seneszenten Zellen nicht funktioniert und haben den Versuch mit 2 zusätzlichen Faktoren (NANOG und LIN28) wiederholt. Dieser Versuch war erfolgreich - die Zellen wurden verjüngt.

Zur Bestätigung ihrer Ergebnisse haben die Forscher den umgekehrten Prozess getestet: Die verjüngten Zellen wurden zu reifen Zellen differenziert und mit den ursprünglichen seneszenten Zellen verglichen. Ergebnis: Die Marker der Zellalterung wurden gelöscht und die iPS-Zellen konnten funktionelle, vermehrungsfähige Zellen jeden Typs mit einer verlängerten Lebenszeit produzieren.

Der Versuch wurde mit Zellen von 92, 94, 96 und bis zu 101 Jahre alten Spendern wiederholt - mit dem gleichen Erfolg. Diese Arbeit ebnet den Weg zur therapeutischen Nutzung von iPS-Zellen als ideale Quelle für adulte, vom Immunsystem tolerierte Zellen, um Organe oder Gewebe bei älteren Menschen zu reparieren, so Jean Marc Lemaitre.

Originalpublikation: Rejuvenating senescent and centenarian human cells by reprogramming through the pluripotent state, Genes & Development – 01.11.11 - http://genesdev.cshlp.org/content/25/21/2248

Quelle: Wissenschaftliche Abteilung, Französische Botschaft in der Bundesrepublik Deutschland