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Mit der Verbesserung des mesenchymalen Stammzell-Homings bei der Behandlung von Schlaganfällen beschäftigt sich ein neues Verbundprojekt, an dem das Translationszentrum für Regenerative Medizin (TRM) der Universität Leipzig beteiligt ist. Für das auf drei Jahre angelegte Forschungsvorhaben MEMS-IRBI stellt das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) dem TRM Leipzig Drittmittel in Höhe von rund 420.000 Euro bereit.
Als dritter europäischer Partner des unter Koordination der Universität Warschau stehenden Projektes ist neben dem TRM Leipzig die renommierte University of Eastern Finland in Kuopio beteiligt. Das Akronym MEMS-IRBI steht für "MRI Navigated Enhancement of Mesenchymal Stem Cell (MSC) Homing Toward Stroke Lesion - Evaluating an Impact on Animal Recovery with Behavioral Testing and Imaging".
Jährlich erleiden über 250.000 Menschen in Deutschland einen Schlaganfall. Um Folgeschäden und bleibenden Behinderungen vorzubeugen, muss der Betroffene umgehend behandelt werden. Für die Thrombolyse als derzeit einzige zugelassene medikamentöse Therapie steht ein Zeitfenster von maximal viereinhalb Stunden nach dem Eintreten der Symptome zur Verfügung. Dadurch bleiben schätzungsweise 90 Prozent der Betroffenen unbehandelt.
Der Bedarf an neuartigen Ansätzen insbesondere zur Therapie von Patienten in subakuten und chronischen Phasen nach einem Schlaganfall ist daher enorm. Gemeinsam mit polnischen und finnischen Wissenschaftlern untersucht das Forscherteam um Dr. Dr. Johannes Boltze im MEMS-IRBI-Projekt eine der wichtigsten alternativen Therapie¬strategien nach Schlaganfall: die Stammzelltherapie.
Eine Schlüsselrolle bei der Stammzelltherapie übernehmen die mit besonderen immunologischen Eigenschaften ausgestatteten und daher bei Transplantationen als besonders geeignet geltenden mesenchymalen Stammzellen (MSC). Auf ihre herausragende Bedeutung bei der Behandlung akuter Erkrankungen wie Herzinfarkt oder Schlaganfall wurde in präklinischen Studien bereits mehrfach hingewiesen. Weiterhin wurde gezeigt, dass mesenchymale Stammzellen nach einem Schlaganfall in kleinen Mengen zielgerichtet zu den betroffenen Hirnarealen wandern. Dort lagern sie für den späteren Übertritt in das dahinter liegende geschädigte Gewebe aktiv an das Endothel eines Gefäßes an. Dieser als "Homing" bezeichnete Prozess wird durch verschiedene komplementäre molekulare Strukturen vermittelt.
Der Fokus der Leipziger Forschungsgruppe richtet sich sowohl auf den Nachweis des Therapieeffekts des Homings bei Schlaganfall als auch auf die Optimierung des Homing-Prozesses. "Die meisten mesenchymalen Stammzellen werden nach systemischer Applikation in den feinen Kapillaren der Lungen aus dem Blutkreislauf herausgefiltert", erläutert Boltze. Daher wird nun untersucht, wie die Zellen molekularbiologisch modifiziert werden können, damit sie nicht nur näher, sondern vor allem in größerer Anzahl zum Herd des Schlaganfalls gelangen. Dafür werden sie mit einem Rezeptor für ein Oberflächenmolekül versehen, das insbesondere in Gefäßstrombahnen nahe dem Schlaganfall vorkommt. "Diese Kombination wirkt wie eine Art Leim, der für ein besseres Anhaften an den Endothelzellen sorgt", so der Arzt und Neurobiologe weiter.
Kann der Erfolg der vorgenommenen Modifikationen in Zellkultur- und Tiermodellen bestätigt werden, wird sich in einem weiteren Schritt eine Pilotstudie im Schafmodell anschließen. Mit Blick auf die klinische Anwendung am Menschen gibt Dr. Dr. Boltze jedoch zu bedenken, dass "noch etliche Jahre vergehen werden, bis wir die therapeutische Wirkung mesenchymaler Stammzellen beim Schlaganfall verlässlich geprüft haben". Patientenstudien liegen damit noch in weiter Ferne.
Das Translationszentrum für Regenerative Medizin (TRM) Leipzig wurde im Oktober 2006 mit dem Ziel gegründet, neuartige Diagnostik- und Therapieformen der regenerativen Medizin zu entwickeln, zu evaluieren und in die klinische Anwendung zu überführen. Die Arbeit des Zentrums wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und den Freistaat Sachsen gefördert. Die Forschung in der regenerativen Medizin, einem relativ jungen Zweig der Biomedizin, ist auf die Heilung bzw. funktionelle Wiederherstellung erkrankter Gewebe und Organe durch die Anregung körpereigener Regeneration oder durch biologischen Ersatz.
Immunhistochemische Darstellung (MAP2-Färbung) des Gehirns 24 h nach Schlaganfall in der Ratte.
Foto: Fraunhofer IZI
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Doppelmarkierung mesenchymaler Stammzellen (MSCs) mit grün-fluoreszierendem Protein (GFP, stabile Tr ...
Foto: Fraunhofer IZI
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Criteria of this press release:
Journalists, Scientists and scholars
Biology, Chemistry, Medicine
transregional, national
Research projects, Science policy
German
Immunhistochemische Darstellung (MAP2-Färbung) des Gehirns 24 h nach Schlaganfall in der Ratte.
Foto: Fraunhofer IZI
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Doppelmarkierung mesenchymaler Stammzellen (MSCs) mit grün-fluoreszierendem Protein (GFP, stabile Tr ...
Foto: Fraunhofer IZI
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