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Neonatale Stammzellen um das Fünfmillionenfache vermehrt

Was Matthew Joseph und seinen Kollegen von der Ohio State University in Columbus gelungen ist, gleicht einem Meilenstein in der Stammzellenforschung. Bisher war es kaum möglich, neonatale Stammzellen auf eine nennenswerte Anzahl zu vermehren und dabei auch noch ihre Multipotenz zu erhalten. Beides ist aber für mögliche medizinische Anwendungen unverzichtbar. Denn da sich neonatale Stammzellen nur einmal im Leben – aus Nabelschnurblut zum Zeitpunkt der Geburt – gewinnen lassen, ist ihre Zahl für spätere Anwendungen begrenzt. Die Multipotenz wiederum ist ein entscheidendes Kriterium dieser Zellen, da sie ihnen erlaubt, sich in verschiedene Zelltypen zu entwickeln.

Für die optimale Teilung sind die blutbildenden Stammzellen auf die richtige Umgebung angewiesen. Im Körper geschieht dies in speziellen Strukturen im Knochenmark. Dem Team um Matthew Joseph ist es gelungen, die Stammzellen aus dem Nabelschnurblut auch außerhalb des Körpers, also ex vivo, zu vermehren. Dazu haben sie Versuche mit Nanofasern aus speziellen Kunststoffen durchgeführt. Einer dieser Kunststoffe namens Polyethersulfon, kurz PES, führte zum Erfolg. Bereits bei früheren Versuchen konnten die Stammzellen um das 225-fache vermehrt werden. Nun haben die Wissenschaftler ihre Methoden verbessert und diesen Faktor auf fünf Millionen erhöht.

Das Besondere daran: Die Zellen veränderten sich auch nach mehreren Teilungszyklen nicht und haben ihre Multipotenz anschließend sogar im lebenden Organismus – also in vivo – behalten. „Diese Daten bestätigen“, so die Forscher in ihrer Veröffentlichung, „dass Nanofaserbasierte Wachstumstechnologien außerhalb des Körpers eine ausreichende Zahl biologisch funktionsfähiger Stammzellen für potenzielle klinische Anwendungen erzeugen können“  

Quelle:
Joseph, Matthew; Das, Manjusri; Kanji, Suman; Lu, Jingwei; Aggarwal, Reeva; Chakroborty, Debanjan et al. (2014): Retention of stemness and vasculogenic potential of human umbilical cord blood stem cells after repeated expansions on PES-nanofiber matrices. In: Biomaterials 35, S. 8566–8575.

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