Zellzyklusregulation bei hämatopoetischen Stammzellen

Stammzellen sind durch die Fähigkeit sich selbst zu erneuern (symmetrische Zellteilung) und ausdifferenzierte Tochterzellen bilden zu können (asymmetrische Zellteilung) charakterisiert. Diese Charakteristika konnten erstmals in blutbildenden (hämatopoetischen) Stammzellen nachgewiesen werden und die Transplantation von hämatopoetischen Stammzellen wird heutzutage in der Therapie von verschiedensten neoplastischen und nicht- neoplastischen Erkrankungen routinemäßig eingesetzt. Viele Methoden und Versuchsansätze welche in der hämatopoetischen Stammzellforschung etabliert wurden, werden nun auch in der Forschung von Organstammzellen und Tumorstammzellen eingesetzt. Eines der interessantesten Themen in der Stammzellforschung ist sicherlich die Zellzyklus Regulation, da im Erwachsenenalter die meisten Stammzellen in einem ruhenden Zustand (G0 Phase) zubringen. Diese Zellen sind somit funktionell nicht aktiv und somit chemotherapieresistent im Falle der Tumorstammzellen. Es ist daher von großem Interesse die Zellzyklus Regulation von Stammzellen zu verstehen um eventuell in diese Regulation eingreifen zu können. Kürzlich wurde im Labor von Prof. Eaves entdeckt, dass es bei Mäusen zwischen der 3 und 4 Woche nach der Geburt eine Umschaltung (Shift) innerhalb der hämatopoetischen Stammzellen von aktiven - zu inaktiven Zellen stattfindet. Es findet somit ein dramatisches Ereignis für die Stammzellen innerhalb eines relativ kurzen Zeitraums statt. Dies bietet die einmalige Möglichkeit Einblicke in fundamentale Regulationsmechanismen von Stammzellen gewinnen zu könnten. Das Projekt zur Erforschung der Zellzyklus Regulation von hämatopoetischen Stammzellen besteht grundsätzlich aus drei Teilen: im ersten Teil soll der Nachweis erbracht werden, dass die 3-Wochen Stammzellen tatsächlich die unmittelbaren Vorläufer der 4-Wochen Stammzellen sind. Im zweiten Teil erfolgt eine genaue Charakterisierung der Gen-Produkte bzw. der Regulationswege (Pathways) die zum Shift der 3-Wochen Stammzellen führen. Im dritten Teil soll schließlich versucht werden in die Zellzyklusregulation einzugreifen und somit den Zellzyklus zu modulieren bzw. den oben beschriebenen Entwicklungsschritt rückgängig zu machen. Die Ergebnisse dieser Experimente hätten eine immense Bedeutung für die zukünftige Stammzell Forschung. Gezielte Aktivierung von ruhenden Stammzellen könnte diese therapeutisch nutzbar machen bzw. würde sie chemotherapieempfindlich machen im Falle der Tumorstammzellen.