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Kultivierung patientenspezifischer induzierter pluripotenter Stammzellen (hiPSC) zur Generierung von in-vitro Zellkultur-Modellen neurodegenerativer Erkrankungen, wie der Amyotrophen Lateralsklerose (ALS)

Für die Erforschung neurodegenerativer Erkrankungen wie der Amyotrophen Lateralsklerose (ALS) können induzierte pluripotente Stammzellen (iPSC) als in-vitro Krankheitsmodelle dienen. Was vor wenigen Jahren noch als abstrakte Idee galt, hat heute bereits breiten Einzug in die akademische Forschung erhalten. 2012 erhielten die Zellforscher Gurdon und Yamanaka für die Technik zur Umprogrammierung von reifen Zellen in iPSC den Medizin- Nobelpreis und ebneten uns somit neue Wege für die Untersuchung von neurodegenerativen Erkrankungen.

In der Arbeitsgruppe unseres Kooperationspartners wurde ein innovatives Differenzierungsprotokoll ausgearbeitet, das zuverlässig und reproduzierbar aus iPSC Zellen Motoneurone (MN) generiert. Aus Fibroblasten von Patienten mit familiärer ALS mit Mutationen im fused-in sarcoma (FUS) Gen werden durch Reprogrammierung iPSC gewonnen. Die gewonnenen iPSC Zellen werden zu expandierbaren neuronalen Vorläuferzellen (smNPC) prä-differenziert und anschließend zu funktionellen motorischen Nervenzellen spezifiziert, um schließlich funktionell und molekular untersucht zu werden.

Bis heute werden die Mechanismen der ALS Erkrankung nicht richtig verstanden, dementsprechend gibt es keine kausale Behandlung. Mit der Verwendung dieser neuartigen Zellmodelle ist es möglich, an menschlichen Nervenzellen Untersuchungen durchzuführen, die von ALS Patienten stammen. Dies führt hoffentlich dazu, dass diese Erkrankung besser verstanden wird. Hauptfokus bei den Untersuchungen der patientenspezifischen Zellen liegt auf der Funktionalität (Fehlfunktion?) und der Untersuchung von axonalen Transportvorgängen mit dem Hauptaugenmerk auf die Mitochondrien.

Apparative Ausstattung und Methodenspektrum

Zellkultur

Immunzytochemie

Western blot

PCR, quantitative Real- time PCR, 2-D-Gelelektrophorese

Life-Cell Mikroskopie 

Kooperationspartner

Prof. Dr. Andreas Hermann
Universitätsklinikum Dresden
Bereich Neurodegenerative Erkrankungen