Effizientes Verfahren zur Bildung von Endothelzellen aus Stammzellen etabliert
Forschende des Universitätsklinikums Bonn (UKB) und der Universität Bonn haben einen hocheffektiven, kostengünstigen und reproduzierbaren Weg entwickelt, um aus humanen induzierten pluripotenten Stammzellen (hiPSCs) funktionale Endothelzellen für die Forschung zu erzeugen. Diese Entwicklung ist ein bedeutender Fortschritt für die Herz-Kreislauf-Forschung, da Endothelzellen eine zentrale Rolle bei der Entstehung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen spielen.
Hintergrund
Endothelzellen kleiden die Innenseite der Blutgefäße aus und erfüllen wichtige Aufgaben wie die Regulation des Blutdrucks und der Blutgerinnung. Für die Untersuchung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Zellkulturen sind menschliche Endothelzellen unerlässlich. Humane induzierte pluripotente Stammzellen (hiPSCs) bieten hierbei einen vielversprechenden Ansatz, da sie sich in verschiedene Zelltypen, einschließlich Endothelzellen, differenzieren können.
Neues Differenzierungsprotokoll
Die Arbeitsgruppe um Dr. Sarah Rieck und Kritika Sharma hat das Differenzierungsprotokoll für eine bestimmte hiPSC-Linie namens „PGP1 ETV2 iso2“ verbessert. Diese Linie wurde entwickelt, um den Transkriptionsfaktor „ETS variant transcription factor 2“ (ETV2) durch die Zugabe von Doxycyclin zu aktivieren. Dieses verbesserte ETV2-Protokoll ist effizienter und kostengünstiger als bisherige Protokolle, die auf Wachstumsfaktoren basieren. Es liefert schneller Endothelzellen, benötigt weniger Zusätze für das Kulturmedium und erfordert keinen zusätzlichen Aufreinigungsschritt.
Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
Die aus dem ETV2-Protokoll gewonnenen Endothelzellen sind stabil und funktional. Sie zeigen typische Eigenschaften von Endothelzellen und sind gut reproduzierbar. Das Protokoll kann leicht auf andere hiPSC-Linien übertragen werden. Zukünftig sollen diese Zellen zur Modellierung und Untersuchung von Blutgefäßerkrankungen in Zellkulturen genutzt werden. Sie bieten auch Potenzial in der Organoidforschung, um Organoide mit einem funktionalen Gefäßsystem zu entwickeln.
Zukünftige Forschung
Ein Ziel der Forschenden ist es, die Kultivierungsmethoden nach der Differenzierung weiter zu optimieren, um den Reifegrad der Endothelzellen zu erhöhen. Dies würde die Zellen näher an das Profil von adulten Endothelzellen bringen. Diese Forschung wird im Rahmen des Projekts C01 im DFG-Sonderforschungsbereich Transregio (TRR) 259 „Aortenerkrankungen“ weitergeführt.
Fazit
Das neu entwickelte Protokoll der Bonner Forschenden stellt einen bedeutenden Fortschritt für die Herz-Kreislauf-Forschung dar. Es ermöglicht eine kostengünstige, effiziente und reproduzierbare Produktion von Endothelzellen aus Stammzellen, was neue Möglichkeiten für die Untersuchung und Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen bietet.