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“.

Einer Forschungsgruppe aus dem Inselspital, Universitätsspital Bern, dem Universitäts-
Kinderspital Zürich – Eleonorenstiftung und der University of California San Francisco (UCSF) ist ein wichtiger Schritt zum Bau von personalisierten, künstlichen Leberzellen gelungen. Erstmals konnten technisch hergestellte Stammzellen aus Hautgewebe durch Zufügen eines Transportproteins dazu gebracht werden, sich wie normale Leberzellen zu verhalten. An diesen Zellen können nun u.a. Medikamente getestet werden.

Studie der Hochschule Furtwangen zeigt, wie die Blutbildung im Knochenmark beeinflusst wird

Forscher der Hochschule Furtwangen haben herausgefunden, dass der Weichmacher DEHP auch die Blutbildung aus Stammzellen im Knochenmark, bei den sogenannten hämatopoetischen Stammzellen, stört. „Erste Indizien hierfür fand unser Kollege Prof. Dr. Folker Wenzel schon im Jahr 2015“, merkt Studienleiter Prof. Dr. Hans-Peter Deigner an. „Der Effekt unterschied sich jedoch je nach Art der gebildeten Blutzelle, wir wollten nun herausfinden, woran dies liegt.“

Aus einer befruchteten Eizelle entsteht in nur wenigen Wochen ein komplett neuer Organismus. Das eigentliche Wunder dabei ist, dass aus einem kleinen Haufen vollkommen identischer Stammzellen ganz unterschiedliche, spezialisierte Zelltypen werden. Das Team um Christian Schröter, Gruppenleiter am Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie in Dortmund, hat nun zeigen können, dass die Spezialisierung von Zellen während der Embryonalentwicklung nicht wie bisher angenommen ausschließlich vom Zufall abhängt, sondern vielmehr durch die Kommunikation der Zellen bestimmt wird.

Im Alter werden unsere Knochen dünner, wir erleiden häufiger Knochenbrüche und es können Krankheiten wie Osteoporose auftreten. Schuld daran sind unter anderem alternde Stammzellen im Knochenmark, die nicht mehr so effektiv für Nachschub für die Knochen sorgen. Forschende vom Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns und CECAD Exzellenzcluster für Alternsforschung an der Universität zu Köln haben jetzt gezeigt, dass sich das Epigenom dieser Stammzellen im Alter verändert. Sie konnten diese Veränderungen in isolierten Stammzellen durch die Zugabe von Azetat wieder aufheben. Diese Verjüngungskur für das Epigenom könnte wichtig für die Behandlung von Krankheiten wie Osteoporose werden.

Sowohl alte als auch junge Hautstammzellen können Haut und Haarfollikel erneuern. Für die langsamere Erneuerung bei der gealterten Haut und ihrer Haarfollikel ist wahrscheinlich die geringere Elastizität des Hautgewebes, das die Stammzellen umgibt, verantwortlich / Neue Erkenntnisse zu den Ursachen des Alterns in ‘Nature Cell Biology’ veröffentlicht

Neuronen sind Nervenzellen im Gehirn, die zentral für die Gehirnfunktion sind. Neuste Forschung lässt jedoch vermuten, dass auch Gliazellen, die lange Zeit als Stützzellen galten, eine Schlüsselrolle spielen. Eine Forschungsgruppe der Universität Basel hat nun zwei neue Arten von Gliazellen im Gehirn entdeckt, indem sie adulte Stammzellen aus ihrem Ruhezustand geweckt hat. Diese neuen Arten könnten wichtig für die Plastizität und Reparatur des Gehirns sein.

Verloren im Buchstabensalat: Ein bislang übersehenes Protein ist daran beteiligt, Gene zu hemmen, die zur Reifung von embryonalen Stammzellen beitragen. Das hat ein internationales Forschungsteam unter der Leitung Marburger Lebenswissenschaftler herausgefunden, nachdem es das Protein SAMD1 in Datenbanken aufspürte. Die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen berichten in der Wissenschaftszeitschrift „Science Advances“ über ihre Ergebnisse.

Für die Krebsforschung haben Ulmer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Bauchspeicheldrüsen-Organoide im Labor gezüchtet. Anhand dieser Modelle aus Stammzellen wollen die Forschenden die Entstehung von Bauchspeicheldrüsenkrebs nachvollziehen. Dadurch erhoffen sie sich neue, patientenspezifische Behandlungsansätze. Zudem könnten diese „duktalen Pankreas-Organoide“ dabei helfen, Tierversuche in der Krebsforschung zu reduzieren. Die aktuelle, in Kooperation mit dem Helmholtz Zentrum in München entstandene Publikation wurde im Journal „Cell Stem Cell“ veröffentlicht.

Mit einem neuen Verfahren lassen sich Stammzellen und Krebsstammzellen auf der Einzelzellebene untersuchen und die daraus hervorgehenden Zellklone direkt nachverfolgen. Entwickelt wurde die Methode von Wissenschaftlern vom Stammzellinstitut HI-STEM*, vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ), vom European Molecular Biology Laboratory (EMBL) und vom Zentrum für Genomregulation in Barcelona. Die Forscher kombinierten die Analyse der genomischen Krebs-Mutationen mit den assoziierten Expressionsprofilen in jeweils derselben Zelle. Auf diese Weise untersuchten sie tausende von Einzelzellen parallel.

Induzierte pluripotente Stammzellen (iPSC) sind geeignet, um die verantwortlichen Gene zu entdecken, die komplexen und auch seltenen genetischen Erkrankungen zugrunde liegen. Dies konnten Wissenschaftler vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) und vom Europäischen Laboratorium für Molekularbiologie (EMBL) gemeinsam mit internationalen Partnern erstmals mit einer Untersuchung an iPS-Zelllinien von fast tausend Spendern zeigen.

Drei oszillierend hergestellte Proteine bewirken, dass aus den Stammzellen der Muskeln kontrolliert neue Muskelzellen hervorgehen. Wie dieser Prozess im Detail erfolgt, berichtet ein Team um die MDC-Forscherin Carmen Birchmeier jetzt in der Fachzeitschrift „Nature Communications“.

Mit zunehmendem Alter verlieren Hirnstammzellen die Fähigkeit, sich zu teilen und neue Nervenzellen zu bilden. Dadurch wird die Gedächtnisleistung beeinträchtigt. Forschende der Universität Zürich haben nun einen Mechanismus entdeckt, der für die Stammzellalterung mitverantwortlich ist. Und sie zeigen, dass die Nervenzellbildung wieder aktiviert werden kann.

Während der embryonalen Hirnentwicklung durchlaufen neurale Stammzellen eine Reihe streng geregelter Entwicklungsphasen. Durch eine Mutation in einem Protein, das unser Erbgut ordentlich gefaltet im Zellkern verpackt, wird dieses Timing gestört. Aus frühen Vorläuferzellen können dann besonders aggressive kindliche Hirntumoren, sogenannte Hirnstammgliome entstehen. Die krebstreibenden Eigenschaften erhalten die Zellen durch epigenetische Reprogrammierung, zeigen Wissenschaftler am Hopp-Kindertumorzentrum Heidelberg (KiTZ), des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ), des Deutschen Konsortiums für Translationale Krebsforschung (DKTK) und der Stanford University in Kalifornien.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Zürich konnten erstmals beobachten, wie sich Stammzellen im erwachsenen Gehirn der Maus über Monate hinweg teilen, um neue Nervenzellen zu bilden. Ihre Studie zeigt, dass Hirnstammzellen über lange Zeit aktiv sind und liefert damit neue Erkenntnisse für die Stammzellforschung.

Werden Stammzellen von Mäusen in einem speziellen Gel kultiviert, wachsen Strukturen heran, die einem Teil des Embryos ähneln. Ein Berliner Forschungsteam zeigt im Fachjournal Science, wie aus kugeligen Zellhaufen innerhalb von fünf Tagen Gebilde mit Anlagen für Nerven-, Knochen-, Knorpel- und Muskelgewebe heranwachsen. Damit könnte zukünftig etwa die Wirkung pharmakologischer Wirkstoffe effektiver untersucht werden – und in einer Breite, die in lebenden Organismen nicht möglich wäre.

Der Einsatz von Radioiod in der Diagnostik und Therapie von gut- und bösartigen Schilddrüsenerkrankungen mithilfe des Iodtransporters „NIS“, der die Aufnahme von Iod aus dem Blut in die Schilddrüse vermittelt, hat sich langjährig etabliert. Nun gestattet die Charakterisierung des NIS-Gens die Entwicklung eines neuen Gentherapieansatzes, wobei NIS mittels Stammzellen in die Krebszellen transportiert und der Einsatz von Radioiod zur Bildgebung und Behandlung von Tumoren auch außerhalb der Schilddrüse möglich wird. Gefördert durch die Wilhelm Sander-Stiftung, haben Münchner Forscher jetzt die Wirksamkeit dieses Gentherapieansatzes in Kombination mit einer Hitzebehandlung des Tumors untersucht.

Dass Sexualhormone die Fortpflanzungsorgane regulieren, ist allgemein bekannt. Umstritten ist bislang allerdings, ob und wie sie auf andere Organe des Köpers wirken. Wissenschaftler vom Deutschen Krebsforschungszentrum und vom Huntsman Cancer Institute an der University of Utah fanden heraus, dass Ecdyson, ein Sexualhormon der Fruchtfliege, das Verhalten von Darm-Stammzellen und damit auch die Struktur und Funktion des gesamten Organs drastisch beeinflusst.

Ohne Stammzellen würde menschliches Leben nicht existieren. Dank ihnen wird ein Zellklumpen zu einem Organ, und eine befruchtete Eizelle entwickelt sich zu einem Baby.. Aber was macht eigentlich eine Stammzelle aus? Handelt es sich um eine feste Population von besonders begabten Zellen? Wissenschafter des Institute of Science and Technology (IST) Austria entdeckten, dass Stammzellen stattdessen aufgrund des kollektiven Verhaltens von Zellen innerhalb der Organe entstehen könnten. Die Wissenschafter veröffentlichten ihre Studie am 1. Juli 2020 in der Zeitschrift PNAS. Ihre Ergebnisse könnten zu einem tieferen Verständnis der Organerneuerung und -entwicklung führen.

Wie gelingt die kontinuierliche Regeneration des Darmepithels, die so wesentlich für die Gesundheit ist? Die Neubildung der spezialisierten Zellen des Darmepithels wird überwiegend durch gewebespezifische Transkriptionsfaktoren gesteuert, deren Zugang zur DNA wiederum davon abhängt, ob DNA relativ frei zugängig ist (Euchromatin) oder eng verpackt vorliegt (Heterochromatin). Forscherinnen und Forscher am Zentrum für Regenerative Therapien (CRTD) der TU Dresden gingen der Frage nach, welche Bedeutung die Regulation der Heterochromatin-Bildung im Darmepithel hat und veröffentlichten ihre Erkenntnisse im renommierten internationalen Wissenschaftsjournal Gut.

Der Verlust eines Enzyms führt zu verzögertem Wachstum von Nervenzellen / Wissenschaftler finden Verbindung zwischen zellulärem Proteinabbau und Regulierung der epigenetischen Landschaft in menschlichen embryonalen Stammzellen.