Besser definierte Stammzellen erreichen

R-NSC haben ein großes Differenzierungsvermögen. Diese Zellen gehen auf eine Übergangsstufe neuronaler Stammzellen zurück, die aus embryonalen Stammzellen gebildet werden. Eine Abbildung der Wachstumsanforderungen und Signalwege von R-NSC ist von zentraler Bedeutung, um deren Nutzbarkeit für Zellaustauschtherapien zu optimieren. Hierzu ist ein tieferes Verständnis der Zellheterogenität auf der multizellulären, der zellulären und der molekularen Ebene erforderlich.

Um die R-NSC-Phasen und deren Determinanten zu definieren, wurde im Rahmen des EU-finanzierten Projekts MODNEURDEVDIS (Self-renewal, fate potential and plasticity of human embryonic and induced pluripotent stem cell-derived neural stem cells) eine transgene embryonale Stammzellenlinie verwendet, die bei Aktivierung eines Notch-Signals aufleuchtet. Hierdurch werden Stamm- und Progenitorzellen in der Kultur markiert und die in-vitro-Identifizierung spezifischer NSC-Stufen, die für die neuronale Entwicklung des Menschen eine grundlegende Rolle spielen, wird erleichtert. Diese NSC-Stufen weisen spezifische Stammzelleneigenschaften, Zellentwicklungseigenschaften und epigenetische Profile auf. Forscher haben beobachtet, dass der Übergang vom pluripotenten Zustand zur neuronalen Abstammung von umfangreichen DNS-Methylierungsveränderungen begleitet wird.

Das Konsortium beurteilte schließlich die Genexpression in Langzeit-NSC-Kulturen, um Veränderungen bei mehr als 200 Transkriptionsfaktoren zu entdecken. Untersuchungen zum Hinzugewinn oder zum Verlust von Funktionen werden enthüllen, welche Gene für die Differenzierung neuraler Progenitoren zuständig sind, die an der Erzeugung von NSC und der kortikalen Entwicklung beteiligt sind.

Abgesehen von grundlegenden biologischen Erkenntnissen werden die umfassend definierten NSC bei der Modellierung einer normalen menschlichen Entwicklung und bei der Darstellung der Pathogenese neurodegenerativer Erkrankungen behilflich sein. Langfristig könnten diese Linien auch für die Medikamentenentdeckung verwendet werden.