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Allgemeinmedizin 21. August 2013

Schöner Wohnen für Stammzellen

Dresdner Forscher haben eine Matrixstruktur entwickelt, in der menschliche Blutstammzellen dreimal schneller wachsen als unter bisher angewandten Bedingungen.

Unter natürlichen Bedingungen sind Stammzellen in eine extrazelluläre Matrix aus dreidimensional miteinander verknüpften Biomakromolekülen eingebettet, die als Leitstruktur zur Anhaftung und Migration der Zellen im Gewebe sowie zur lokalisierten Bereitstellung löslicher Botenstoffe dient. Derartige Matrixstrukturen in definierter Weise für die Zellkultur nachzuformen erwies sich bisher als schwierig.     

Das Dresdner Team hat nun eine Methode entwickelt, mit der die von Zellkulturen produzierte extrazelluläre Matrix auf Oberflächen verankert werden kann. Dabei wird die Tatsache genutzt, dass Zellen auch im Labor unter geeigneten Kulturbedingungen charakteristische Strukturen aus extrazellulärer Matrix absondern. Mithilfe einer wenige Nanometer dünnen, aber reaktiven Polymerschicht werden diese Strukturen auf dem Zellkulturträger chemisch angebunden und dadurch zurückgehalten, wenn anschließend die Zellen abgelöst werden. Auf diese Weise können Zellkulturträger hergestellt werden, die biomolekulare und physikalische Signale des natürlichen Mikromilieus der Zellen im Labor originalgetreu nachvollziehen lassen.

Konkret wurde dieses Prinzip für die Kultur von Blutstammzellen aus dem Knochenmark des Menschen angewandt, die bei der Behandlung von Leukämie transplantiert werden. Verglichen mit bisher dafür angewandten Kulturbedingungen konnten die Zellen dadurch etwa dreimal schneller vermehrt werden - ohne Einschränkung ihrer Funktionalität, wie durch Transplantation im Tiermodell bewiesen wurde.

Prewitz M et al.: Nature Methods 2013; 10: 788–947

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