Die nationale Forschungsgruppe „Cellzero Meat“ hat ein einzigartiges Laborfleisch entwickelt. Es kommt gänzlich ohne Tierleid aus. Forschende der Hochschule Anhalt haben den Zellhaufen zu den fleischtypischen Eigenschaften verholfen. Die Leitidee der Forschungsgruppe war so einleuchtend wie folgenreich: Wie stellen wir ein Zellfleisch her, das sowohl ohne Tierschlachtung als auch ohne Tierleid auskommt? Grundlage sollte ein patentiertes Verfahren des Forschungsinstituts für Nutztierbiologie sein. Es ermöglicht die Entnahme von Stammzellen aus dem Nabelschnurblut von Ferkeln – als schmerzfreie Alternative zur Stammzellen-Entnahme von lebenden Tieren.

Seeanemone reguliert Stammzellen durch evolutionär konservierte Gene

Stammzelltherapien bieten ein enormes Potenzial für die individuelle Behandlung degenerativer und tumorbedingter Erkrankungen. Mit dem kürzlich gestarteten Forschungsprojekt »RauPE« (Robuste automatisierte Produktion von therapeutisch einsetzbaren extrazellulären Vesikeln) soll die Herstellung dieser Therapien automatisiert und einer großen Zahl von Patientinnen und Patienten zugänglich gemacht werden. Gemeinsam mit der BioThrust GmbH, einem Spin-off der RWTH Aachen, und dem Universitätsklinikum Essen entwickelt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT eine Expansionsplattform, um stammzellbasierte Therapien in großem Maßstab herzustellen und so die Produktionskosten zu senken.

Gehirnorganoide aus Stammzellen wachsen im Reagenzglas und können der Forschung helfen, neurologische Vorgänge und Erkrankungen besser zu verstehen, personalisierte Therapien zu entwickeln und Arzneistoffe zu testen, ohne dass es eines Tierversuchs bedarf. Doch Organoide können immer mehr – wer weiß, ob sie nicht irgendwann Schmerz empfinden oder ein Bewusstsein entwickeln werden? Was sind sie also? Und welchen Schutzes bedürfen sie? Dr. Lara Wiese wirft diese Fragen auf und spricht sich dafür aus, sie frühzeitig und interdisziplinär zu diskutieren.

Forscher des Leibniz-Instituts für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut (FLI) in Jena und der BTU (Cottbus) finden die Ursache für Veränderungen im Verhalten der Stammzellen im Muskel. Die Erkenntnisse bilden die Grundlage dafür, dass in Zukunft Verletzungen und Muskelerkrankungen – vor allem auch im Alter – effektiver behandelt werden können.

Chronische Entzündungen sind ein Kennzeichen alternder Gewebe, insbesondere des Darms. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) zeigten jetzt an Mäusen, dass alternde Darm-Stammzellen entscheidende Treiber der Entzündung sind. Sie produzieren ein wichtiges Erkennungsmolekül für T-Zellen des Immunsystems, die wiederum mit ihren entzündungsfördernden Botenstoffen den Prozess noch weiter ankurbeln.

Forschende von Helmholtz Munich und der LMU haben herausgefunden, dass bei Hirnverletzungen bestimmte Zellen im Gehirn aktiv werden und Eigenschaften von neuronalen Stammzellen aufweisen. Regulator dieser Stammzelleigenschaften ist ein bestimmtes Protein, welches für neue therapeutische Ansätzen genutzt werden könnte. Diese Erkenntnisse könnten in Zukunft zu einer besseren Behandlung von Hirnverletzungen beitragen. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Medicine veröffentlicht.

Bei Schwangerschaft und Mutterschaft wird das Gehirn umgebaut. Ein Forschungsteam der Universität Basel hat nun durch Versuche mit Mäusen herausgefunden, dass bestimmte Pools von Stammzellen im Gehirn während der Schwangerschaft aktiviert werden. In der Folge bilden sich spezifische Neuronen im Riechkolben und bereiten die Tiere auf die Mutterschaft vor, berichtet das Team im Fachjournal «Science».

Viren sind eine Bedrohung für alle Organismen, auch für Pflanzen. Eine kleine Gruppe von Pflanzenstammzellen wehrt sich jedoch erfolgreich gegen eine Infektion. Marco Incarbone, jetzt am MPIMP Golm, Gabriele Bradamante und ihre Koautoren am Gregor-Mendel-Institut für Molekulare Pflanzenbiologie (GMI) zeigen nun, dass Salicylsäure und RNA-Interferenz für diese antivirale Immunität der Stammzellen verantwortlich sind. Die Ergebnisse wurden am 12. Oktober im Fachmagazin PNAS veröffentlicht.

Forschende des Instituts für Physiologische Chemie haben ein neues Schlüsselprotein identifiziert, das die Neubildung von Nervenzellen im Gehirn reguliert: das Protein Yap1. Sie fanden heraus, dass Yap1 ein Jekyll- und Hyde-Protein ist. Es aktiviert einerseits die Bildung von neuen Nervenzellen. Bei einer Überaktivierung könnte es andererseits dazu beitragen, dass Stammzellen im Gehirn sich in Krebszellen entwickeln. Diese ersten vorklinischen Erkenntnisse der Mainzer Forschenden bieten einen Ansatz, um aufzuklären, wie Tumore im Gehirn entstehen. Darüber hinaus könnten sie die Grundlage für Maßnahmen bieten, die der im Alter abnehmenden Erneuerung von Nervenzellen im Gehirn entgegenwirken

Ein Team von Wissenschaftlern, darunter Prof. Dr. Jörg Kudla vom Institut für Biologie und Biotechnologie der Pflanzen der Universität Münster, hat bei der Acker-Schmalwand (Arabidopsis thaliana) einen Mechanismus gefunden, mit dem die Pflanzen ihre empfindlichen Stammzellen im Bildungsgewebe der Wurzelspitze vor Salzstress schützen.

Forschenden des Uniklinikums und der Universität Ulm ist es gelungen, erstmals sowohl exokrine als auch endokrine Organoide der Bauchspeicheldrüse zu „züchten“. Die Pankreaszellen wurden aus pluripotenten Stammzellen entwickelt, die zu einer besonderen Pankreas-Vorläuferzelle differenziert wurden. In der Diabetes- und Krebsforschung kann die „künstliche Bauchspeicheldrüse“ wertvolle Dienste leisten – sowohl in der Diagnostik als auch in der Therapie. Veröffentlicht wurden die Ergebnisse der Studie in der Fachzeitschrift Theranostics.

Ein Team der Technischen Universität München (TUM) hat Stammzellen angeregt, die Entstehung des menschlichen Herzens nachzubilden. Das Ergebnis ist ein Organoid, eine Art Miniatur-Herz. Damit lassen sich die früheste Phase der Entstehung unseres Herzens studieren und Erkrankungen erforschen.

Nach Infektionen oder Blutverlust muss der Körper den Verlust an Blutzellen möglichst schnell ausgleichen. Dies galt lange als Aufgabe der blutbildenden Stammzellen im Knochenmark. Doch Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) entdeckten nun bei Mäusen, dass eine bestimmte Population an Vorläuferzellen diese Aufgabe übernimmt: Das beschleunigt die Regeneration der Blutzellen und schützt möglicherweise die Stammzellen vor Verausgabung.

Vor einer allogenen Stammzelltransplantation zur Behandlung einer Akuten Myeloischen Leukämie (AML) gilt eine Komplettremission bislang als Goldstandard. Eine bundesweite klinische Studie zeigt nun erstmals, dass dieses Vorgehen keinen Vorteil für das krankheitsfreie Überleben und das Gesamtüberleben bringt. Ein alternativer Ansatz aus vorbereitender Therapie und anschließender sofortiger Übertragung der Stammzellen kann Nebenwirkungen verringern und Krankenhausaufenthalte verkürzen.

Um das Nördliche Breitmaulnashorn vor dem Aussterben zu retten, will das BioRescue-Konsortium Eizellen und Spermien der Tiere im Labor erzeugen. In „Science Advances“ berichtet das Team über einen Meilenstein: Erstmals ist es gelungen, die Vorläufer der Keimzellen aus Stammzellen zu generieren.

Das BioRescue-Konsortium entwickelt Technologien der assistierten Reproduktion und Stammzellen weiter, um das nördliche Breitmaulnashorn vor dem Aussterben zu bewahren. Das Team um Spezialisten der Osaka Universität in Japan verkündet nun einen wichtigen Durchbruch: die Erzeugung von Urkeimzellen (Vorläufern von Keimzellen wie Ei- und Samenzellen) aus induzierten pluripotenten Stammzellen des nördlichen Breitmaulnashorns Nabire – nie zuvor gelang dies bei großen Säugetieren. Damit verbleibt nur noch ein letzter Schritt zur Herstellung künstlicher Nashorn-Keimzellen aus konserviertem Gewebe.

Mit einem Polymer-Chip und menschlichen Plazenta- und Stammzellen entwickeln Empa-Forscherinnen in Zusammenarbeit mit der ETH Zürich und dem Kantonsspital St.Gallen ein System für Untersuchungen zur Entwicklungstoxizität, das künftig eine echte Alternative zu Tierversuchen darstellen soll. Der Chip erlaubt Studien zum Plazenta-Transport und der Wirkung von Substanzen auf Babys im Mutterleib. Gefragt ist ein derartiges Testsystem für die Entwicklung von neuen Medikamenten oder die Risikobewertung etwa von Nanopartikeln in der Umwelt. Die Zürcher Stiftung ProCare fördert das Projekt, das kürzlich gestartet ist.

Zum Schutz vor Infektionen ist ein gut funktionierendes Immunsystem unerlässlich. Mit zunehmendem Alter nimmt die Funktion des Immunsystems jedoch ab, was auch auf alternsbedingte Schäden in hämatopoetischen Stammzellen zurückzuführen ist. Forschende des Leibniz-Instituts für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut (FLI) in Jena haben nun herausgefunden, wie der Co-Aktivator des Hippo-Signalwegs, das TAZ-Protein, die Blutstammzellen vor dem Altern schützen und somit vor einem Funktionsverlust bewahren kann. Darüber hinaus altern die Blutstammzellen sehr heterogen. Neben alten Zellen findet man auch „jugendliche“ Zellen, wenn der Schutzmechanismus effektiv gewirkt hat.

ETH-​Forschende züchten aus Stammzellen menschliches gehirnähnliches Gewebe und kartieren die Zelltypen, die in verschiedenen Hirnregionen vorkommen, sowie die Gene, die deren Entwicklung regulieren. Das hilft bei der Erforschung von Entwicklungsstörungen oder Nervenerkrankungen.

Die Forschung mit Stammzellen wird immer wichtiger, denn Stammzellen können sich in jede beliebige Körperzelle entwickeln – in Haut-, Nerven- oder Organzellen wie Leberzellen, die sogenannten Hepatozyten. Stammzellen können daher beispielweise bei der Therapie von Organschäden oder als Alternative zu Tierversuchen eingesetzt werden. Noch gibt es aber große Unterschiede zwischen gewonnenen Hepatozyten aus einer Leber und aus Stammzellen. Forschenden am Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund (IfADo) ist es gelungen, einen wichtigen Grund für diesen Unterschied zu identifizieren, sodass die beiden Zellvarianten zukünftig ähnlicher sein können.

Stammzellen sind ein heißes Thema für die Entwicklung medizinischer Behandlungen. Allerdings verstehen Wissenschafter:innen immer noch nicht ganz genau, wie sie sich teilen oder differenzieren, um Organe zu erneuern. Forscher:innen haben nun einen neuen biophysikalischen Mechanismus gefunden, der die Stammzellen im Darm von Mäusen reguliert. Dort wird eine Stammzelle nicht nur durch intrinsische molekulare Marker definiert, sondern auch durch ihren Standort und Bewegungen in ihrer Umgebung. Dies könnte zu neuen Behandlungsmethoden führen.

Überraschenderweise hat der Embryo in seinen frühesten Entwicklungsstadien die Fähigkeit, die künftige Plazenta zu ernähren und der Gebärmutter Anweisungen zu geben, damit sie sich einnisten kann. Diese Erkenntnis konnte das Labor von Nicolas Rivron am IMBA anhand von „Blastoiden“, also aus Stammzellen gebildeten In-vitro-Modellen von Embryos, gewinnen. Die jetzt in Cell Stem Cell veröffentlichten Ergebnisse könnten zu einem besseren Verständnis der menschlichen Fertilität beitragen.

Eine adulte Stammzellenpopulation des Magens kann zwei völlig unterschiedliche Funktionen erfüllen: Unter normalen Bedingungen unterstützt sie die Verdauung. Bei Verletzungen übernimmt sie jedoch die Führung, diese zu reparieren. WissenschaftlerInnen am IMBA, dem Institut für Molekulare Biotechnologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, zeigen, dass bei einer Verletzung nur ein einziger „molekularer Schalter“ genügt, um die Stammzellen von einem Zustand in den anderen zu versetzen. Die in der Zeitschrift Cell Stem Cell veröffentlichten neuen Erkenntnisse können zu einem besseren Verständnis von Magenpathologien beitragen.

Um das Aussterben der nördlichen Breitmaulnashörner noch zu verhindern, will das internationale Konsortium BioRescue unter anderem Eizellen der Tiere aus Stammzellen erschaffen. Diesem Ziel ist ein Team um Sebastian Diecke vom MDC und Micha Drukker von der Universität Leiden nun nähergekommen, berichten sie in „Scientific Reports“.