Der Mensch ist so alt wie seine Stammzellen


Kollegiaten

Dr. Simone Bork

Dr. Anna Marciniak-Czochra

PD Dr. Stefan Pfister

 

Assoziiertes Mitglied

Prof. Dr. Dr. Wolfgang Wagner

 

Mitarbeiter 

Dr. Patrick Horn

Joanna Kawka

Laura Puccio

Thomas-Peter Stiehl

 

Kontaktadresse

PD Dr. Stefan Pfister

Deutsches Krebsforschungszentrum Heidelberg

Molkulargenetik kindlicher Hirntumoren

sowie Pädiatrische Hämatologie und Onkologie

Universität Heidelberg

Im Neuenheimer Feld 280

60120 Heidelberg

s.pfister@dkfz.de

 

„Der Mensch ist so alt wie seine Stammzellen“ - Grundlage dieser Hypothese ist die Tatsache, dass sogenannte adulte Stammzellen (d.h. Stammzellen, deren Abkömmlinge jeweils in ganz bestimmte Zelltypen ausdifferenzieren können) lebenslang für die Regeneration der jeweiligen Gewebe verantwortlich sind. So liegt es nahe zu postulieren, dass Alterungsvorgänge (z.B. die mit dem Alter zunehmend langsamere Regeneration von Geweben nach Verletzungen) sich in eben diesen adulten Stammzellen abspielen. Ein besseres Verständnis der Alterungsvorgänge dieser definierten Zellpopulationen könnte somit unsere Vorstellungen über das Altern des Gesamtorganismus grundlegend verändern. Wenn derartige Alterungsprozesse in den Stammzellen eines Menschen bereits angelegt sind und nicht, wie es eine andere, weit verbreitete Theorie impliziert, nur eine zufällige Akkumulation altersbedingter „Fehler“ im Zellstoffwechsel darstellen, kommt dem Altern auch aus naturwissenschaftlicher Sicht eine ganz andere Bedeutung zu. Das Altern könnte dann evolutionsbiologisch als sinnvolle dynamische Anpassung der Gesamtpopulation einer Art mit weniger Konkurrenz zwischen Individuen mit sehr ähnlichem Genmaterial interpretiert werden. Generationswechsel erlauben in diesem Modell eine flexible Anpassung der Spezies an veränderte Umgebungsfaktoren.

 

Blutstammzellen (HSC) und mesenchymale Stammzellen (MSC) stellen zwei Typen multipotenter Stammzellen dar, die bereits seit Jahrzehnten erforscht werden, wobei insbesondere HSC auch erfolgreich für klinische Anwendungen eingesetzt werden. Außerdem können sie aus Knochenmark oder Nabelschnurblut von gesunden Probanden recht unkompliziert gewonnen werden. Unmittelbares Ziel des hier vorgestellten Projektes ist es, altersbedingte Veränderungen in HSC und MSC zu untersuchen und anhand von mathematischen Modellen nachzuvollziehen. Neben der Genexpression (auf mRNA-Ebene) in Stammzellen unterschiedlich alter Spender (HSC und MSC) bzw. unterschiedlicher Passagen im Zellkulturmodell (MSC), sollen auch sogenannte altersspezifische „epigenetische“ Veränderungen dieser Zellen untersucht werden. Als epigenetische Veränderungen werden vererbliche Modifikationen der DNA bezeichnet, die nicht in der primären Nukleinsäuresequenz reflektiert sind. Solche Veränderungen werden z.B. für die phänotypische Vielfalt genetisch ähnlicher oder sogar identischer Individuen (z.B. eineiiger Zwillinge) verantwortlich gemacht und könnten auch in der determinierten Alterung von Stammzellen eine große Rolle spielen. Die experimentell gewonnenen Daten sollen schließlich in mathematischen Modellen zusammengefasst werden, um für die Zellalterung relevante Signaltransduktionswege zu identifizieren.

 

 Stammzellen 450

Stefan Pfister, Anna Marciniak-Czochra, Wolfgang Wagner (von links nach rechts)

verantwortlich: Redaktion
Letzte Änderung: 13.09.2012