FORSCHUNG AM CPC-M - Mit Stammzellen die Selbstheilung der Lunge fördern

FORSCHUNG AM CPC-M

Mit Stammzellen die Selbstheilung der Lunge fördern

Stammzellforschung – Wie können wir geschädigtes Lungengewebe regenerieren, um Transplantationen erfolgreicher zu machen?

Unter ELD, End Stage Lung Disease, versteht die Medizin Krankheiten, bei denen es zu einem endgültigen Lungenversagen kommt. Betroffene Patienten können nur noch durch eine Lungentransplantation überleben. Größtes Problem sind Abstoßungsreaktionen, die bei etwa der Hälfte der Patienten schon nach 5 Jahren chronisch werden.

Das Team um Dr. Gerald Burgstaller untersucht am CPC-M, ob Stammzellen oder Vorläuferzellen dazu dienen können, Lungengewebe wiederaufzubauen, das keine funktionierenden Lungenzellen mehr aufweist. Dazu wurden feinste Scheiben menschlichen Lungengewebes dezellularisiert, das heißt, alle funktionierenden Zellen wurden entfernt:

Dezellularisiertes menschliches Lungengewebe
Dezellularisiertes menschliches Lungengewebe

Das Gewebe wurde anschließend mit Fibroblasten rezellularisiert, also wiederbesiedelt. Diese Zellen sorgen unter anderem für den Wiederaufbau von Gewebe nach Verletzungen. Das Ergebnis: Die menschlichen Fibroblasten besiedelten das Gewebe problemlos und aktiv. Hier in 3D und Echtzeit zu beobachten, eine zusätzliche Einfärbung lässt das zellfreie Gewebe grün und die Fibroblasten rot erscheinen:

Mikroskopbild mit Lungengewebe grün und Fibroblasten in rot

Diese Beobachtung lässt darauf schließen, dass es in weiterer Folge mit geeigneten Stammzellen, so genannten induziert pluripotenten Stammzellen (iPS), möglich ist, geschädigtes Lungengewebe zu regenerieren. iPS Zellen könenn aus Fibroblasten durch unterschiedliche Behandlung mit Wachstumsfakorten gewonnen werden. Daran soll nun weiter geforscht werden. Das Ziel: transplantierbares Lungengewebe zu produzieren und chronische Abstoßungsreaktionen nach Lungentransplantationen abzumildern oder gar zu verhindern.

Leben auf kleinster Ebene erleben, in Bewegung, Farbe und in Echtzeit.
Wie die 4D Lichtblattmikroskopie die Bildgebung revolutioniert
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Sanftes Licht, von mehreren Seiten flach einstrahlend: Mit dem Lichtblattmikroskop können Wissenschaftler lebende Organismen oder Gewebe bis in den Nanobereich hinein beobachten. Diese schonende Bildgebung verringert die bei Forschern unbeliebte Phototoxität, die Schädigung der Zellen durch Licht. Zudem ist das Mikroskop unglaublich schnell und präzise. So entstehen nie gesehene Aufnahmen, in Farbe, 3D und in Echtzeit. Allerdings: Die Dateimengen sind auch unglaublich. Big Data also, dass anschließend verwaltet, verarbeitet und zusammengefügt werden muss.

Das Projekt basiert auf einer Kooperation mit der Research Unit Lung Repair and Regeneration (LRR, Direktorin Melanie Königshoff) und einer Kooperation mit Olmer Ruth und Martin Ullrich vom DZL Standort Hannover (BREATH).