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Presseanfragen richten Sie bitte an Yivsam Azgad,
tel.972-8-972-3857, e-mail yivsam@wisemail.weizmann.ac.il
Forscher des Weizmann-Instituts haben ein Molekul entwickelt, das den
Stammzellen
des Blutes - den primitivsten, undifferenziertesten Zellen, die sich im
Knochenmark
bilden - ermoglicht, sich unter Vermeidung des Reifungsprozesses in einem
Reagenzglas zu vermehren.
Diese Errungenschaft, die in der Augustausgabe der Zeitschrift Blood ausfuhrlich
dargestellt wurde, konnte Knochenmarkstransplantationen verbessern, bei denen
Patienten zur Erneuerung beschadigten oder malignen Knochenmarks Stammzellen
infundiert werden. Daruberhinaus konnte die Studie auch positive Auswirkungen
auf
die Gentherapieforschung haben.
Die neuen Molekule wurden von Prof. Michel Revel und Dr. Judith Chebath von der
Abteilung fur Molekulargenetik entwickelt; Dr. Tsvee Lapidot und die Studenten
Orit
Kollet und Ronit Aviram von der Abteilung fur Immunologie untersuchten ihre
Auswirkungen auf die Stammzellen des Blutes.
Die meisten der im Knochenmark entstehenden Stammzellen reifen taglich, um unser
Blut aufzufullen. Doch dank eines naturlichen Mechanismus, bei denen die Zellen
Signale von Cytokinen genannten Molekulen erhalten, kann eine kleine Zahl von
Stammzellen ohne Reifung uberleben und sich vermehren. Eines dieser Molekule ist
das Interleukin-6, ein chemischer Botenstoff, der in den 1980ern in Revels Labor
entdeckt wurde. Um auf Interleukin-6 reagieren zu konnen, bilden die Stammzellen
mit diesem Cytokin ein Cluster, das aus einem Rezeptormolekul, dem sogenannten
gp130, das sich auf der Oberflache der Zellen befindet, und einem anderen
Molekul,
dem sogenannten Interleukin-6-Rezeptor, welche die Zellen aus der sie umgebenden
Flussigkeit aufnehmen, besteht.
Im Gegensatz dazu konnen in einem Reagenzglas isolierte Stammzellen mit dem
Interleukin-6 kein dauerhaftes Cluster bilden und konnen deshalb nicht
uberleben:
Innerhalb von drei bis funf Tagen reifen sie zu verschiedenen Blutzelltypen
heran und
verlieren ihre ursprunglichen Eigenschaften. Diese Tatsache bereitete in der
Vergangenheit grosse Schwierigkeiten bei der Untersuchung von Stammzellen und
ihrer therapeutischen Nutzung.
Bei ihren Untersuchungen benutzten die Wissenschaftler des Weizmann-Instituts
ein
"Chimare" genanntes rekombinantes Molekul, das aus einer Verschmelzung von
Interleukin-6 und dem Interleukin-6-Rezeptor besteht. Das "Chimare"-Molekul
erwies
sich als ausserst wirkungsvoll bei der Aktivierung der Bildung von Clustern mit
gp130-Rezeptoren, die auf der Oberflache der Stammzellen sitzen, die dem
menschlichem Knochenmark oder dem menschlichen Nabelschnurblut entnommen
waren. Wurden isolierten Stammzellen "Chimaren" und andere Cytokine beigefugt,
konnten die Zellen zwei Wochen lang im Reagenzglas uberleben und ihre Zahl
erhohte sich auffallend. In Zukunft konnte dieser neue ansatz es ermoglichen,
dass die
Stammzellen sich uber einen noch langeren Zeitraum ohne zu reifen vermehren.
Durch Transplantationen behandelter menschlicher Stammzellen auf Mause mit
schweren, multiplen Immunmangeln konnten die Wissenschaftler nachweisen, dass
die Zellen in der Lage sind, das Knochenmark neu zu besiedeln und alle Arten von
Blutzellen zu produzieren, wodurch sich eindeutig zeigte, dass die Stammzellen
tatsachlich unreif geblieben waren. Es wurde festgestellt, dass
Transplantationen mit
Stammzellen, die eine ChimArenbehandlung erhalten hatten, wesentlich wirksamer
waren als solche mit unbehandelten Zellen.
Der klinische Einsatz dieses vom Weizmann-Institut entwickelten Molekuls, das
den
Stammzellen ein langeres Leben und einen zahlenmassigen anstieg ermoglicht, kann
den Erfolg bei Knochenmarkstransplantationen erhohen. Solche Transplantationen
werden gegenwartig bei Behandlung einer wachsenden Zahl von Krankheiten
eingesetzt, unter ihnen verschiedene Arten von Leukamie und krebsartigen
Tumoren,
eine Reihe von Blutzellenstorungen und sogar autoimmunerkrankungen wie die
Multiple Sklerose.
Daneben konnte die Untersuchung des Instituts die Gentherapieforschung
vorantreiben, indem sie die Chancen der Wissenschaftler erhoht, Gene in
menschliche
Stammzellen einzufuhren, die im Labor hergestellt wurden. Sollte den
Wissenschaftlern dies gelingen, konnten sie in der Lage sein, fur verschiedene
genetische Storungen, wie Thalassamie, schwere multiple Immunmangel,
Gauchersche Krankheit und andere Krankheiten, eine Gentherapie zu entwickeln. Da
die verpflanzten Stammzellen das Knochenmark des Empfangers neu besiedeln und
taglich Milliarden neuer Blutzellen erzeugen, wurde die Einfuhrung eines Gens in
diese Zellen vor der Transplantation eine konstante Versorgung mit dem von
diesem
Gen erzeugten Protein sicherstellen und damit das defekte Gen, das die Krankeit
verursacht, ausgleichen.
Die Institutswissenschaftler arbeiten mit Forschern vom Zentrum fur
Knochenmarkstransplantaionen am Hadassah-Universitatskrankenhaus in Jerusalem,
sowie mit Forschern vom Kaplan-Krankenhaus in Rehovot und dem Jackson-Labor in
Bar Habor, Maine, USA, zusammen.
Prof. Revel ist Inhaber des
Ruth-&-Jerome-A.-Siegel-und-Frieda-&-Edward-M.-Siegel-Lehrstuhls fur Virologie
und Dr. Lapidot Inhaber des Pauline-Recanati-Berufsforderungslehrstuhls fur
Immunologie. Die Untersuchung wurde zum Teil von der Ares-Serono-Gruppe, der
israelischen Akademie der Wissenschaften, der Balfur-Peisner-Forschungsstiftung
fur
Knochenmarkskrebs, der Minerva-Stiftung in Munchen und den National Instituts of
Health, USA, finanziert.
Criteria of this press release:
Biology, Information technology, Medicine, Nutrition / healthcare / nursing
transregional, national
Research results
German
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