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SFB 655: Von Zellen zu Geweben: Determination und Interaktionen von Stammzellen und Vorläuferzellen bei der Gewebebildung
Fachliche Zuordnung
Medizin
Biologie
Biologie
Förderung
Förderung von 2005 bis 2017
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 12447019
Eine große Herausforderung für die bio-medizinische Forschung und langfristiges Ziel ist es, auf der Ebene der molekularen Zellbiologie zu verstehen, wie aus Stamm- und Vorläuferzellen verschiedene Gewebe entstehen. Daher werden insgesamt 15 Arbeitsgruppen und eine Nachwuchsgruppe aus unterschiedlichen Disziplinen der Zell- und Entwicklungsbiologie, des Bioengineering und der Humanmedizin in einer innovativen Weise zusammenarbeiten.
Indem die Entdeckungen der Grundlagenforschung mit den Erfahrungen aus der klinischen Anwendung kombiniert werden, sollen die Fernziele erreicht werden: dem gegenwärtigen Mangel an Spenderorganen in der Transplantationsmedizin durch neue Ansätze entgegenzuwirken, Gewebe wären bei degenerativen Erkrankungen erneuerbar, und Patienten könnten gegebenenfalls durch Zellersatz geheilt werden.
Vor dem Hintergrund der beeindruckenden Errungenschaften der Molekularen Zellbiologie in der systematischen Analyse zellulärer Funktionen sollen nun auf diesem Gebiet
-- die Untersuchungen in Zellkulturen durch solche in Gewebemodellen ersetzt werden,
-- die Aufmerksamkeit auf das Potenzial von Bioengineering für die Zellbiologie und Medizin gelenkt werden,
-- die bisher auf die Identifizierung krankheitsnaher Gene fokussierte molekulare Medizin weiterentwickelt werden.
Wir erwarten neue Einsichten in die komplexen Prozesse der Gewebebildung durch die Konzentration auf Zellen, durch deren Vermehrung und Differenzierung bekanntermaßen Gewebe entstehen, das heißt somatische Stammzellen und von diesen abgeleitete Vorläuferzellen. Die Arbeitsgruppen werden ihre Forschung auf zwei gut charakterisierte Organsysteme richten: das hämatopoietische System und das Nervensystem. So zeigt die Transplantation von hämatopoietischen Stammzellen bereits in der täglichen klinischen Anwendung, dass somatische Stammzellen ein Organsystem adäquat wiederherstellen können. Die Zellbiologie von hämatopoietischen Stammzellen ist hingegen nur partiell verstanden, was den weiteren erfolgreichen Einsatz in der medizinischen Therapie derzeit einschränkt. Im Gegensatz hierzu ist die biologische Funktionalität neuraler Stammzellen deutlich besser untersucht. Allerdings steht in diesem Bereich die Übertragung dieses Wissens in klinische Anwendungen noch aus. In dem die Forschungstätigkeiten auf dem Gebiet der hämatopoietischen und neuralen Stammzellen zusammengebracht werden, hoffen wir, die beschriebenen Defizite des jeweiligen Systems durch Nutzung gemeinsamer Erkenntnisse ausgleichen zu können.
Indem die Entdeckungen der Grundlagenforschung mit den Erfahrungen aus der klinischen Anwendung kombiniert werden, sollen die Fernziele erreicht werden: dem gegenwärtigen Mangel an Spenderorganen in der Transplantationsmedizin durch neue Ansätze entgegenzuwirken, Gewebe wären bei degenerativen Erkrankungen erneuerbar, und Patienten könnten gegebenenfalls durch Zellersatz geheilt werden.
Vor dem Hintergrund der beeindruckenden Errungenschaften der Molekularen Zellbiologie in der systematischen Analyse zellulärer Funktionen sollen nun auf diesem Gebiet
-- die Untersuchungen in Zellkulturen durch solche in Gewebemodellen ersetzt werden,
-- die Aufmerksamkeit auf das Potenzial von Bioengineering für die Zellbiologie und Medizin gelenkt werden,
-- die bisher auf die Identifizierung krankheitsnaher Gene fokussierte molekulare Medizin weiterentwickelt werden.
Wir erwarten neue Einsichten in die komplexen Prozesse der Gewebebildung durch die Konzentration auf Zellen, durch deren Vermehrung und Differenzierung bekanntermaßen Gewebe entstehen, das heißt somatische Stammzellen und von diesen abgeleitete Vorläuferzellen. Die Arbeitsgruppen werden ihre Forschung auf zwei gut charakterisierte Organsysteme richten: das hämatopoietische System und das Nervensystem. So zeigt die Transplantation von hämatopoietischen Stammzellen bereits in der täglichen klinischen Anwendung, dass somatische Stammzellen ein Organsystem adäquat wiederherstellen können. Die Zellbiologie von hämatopoietischen Stammzellen ist hingegen nur partiell verstanden, was den weiteren erfolgreichen Einsatz in der medizinischen Therapie derzeit einschränkt. Im Gegensatz hierzu ist die biologische Funktionalität neuraler Stammzellen deutlich besser untersucht. Allerdings steht in diesem Bereich die Übertragung dieses Wissens in klinische Anwendungen noch aus. In dem die Forschungstätigkeiten auf dem Gebiet der hämatopoietischen und neuralen Stammzellen zusammengebracht werden, hoffen wir, die beschriebenen Defizite des jeweiligen Systems durch Nutzung gemeinsamer Erkenntnisse ausgleichen zu können.
DFG-Verfahren
Sonderforschungsbereiche
Abgeschlossene Projekte
- A01 - Konditionelle Immortalisierung von embryonalen Mäusezellen zur Untersuchung der Linienspezifiät (Teilprojektleiter Anastassiadis, Konstantinos ; Stewart, Adrian Francis )
- A02 - Basolaterale Ziliogenese, Delamination basaler Vorläuferzellen und die Bildung der Subventrikularzone im sich entwickelnden Neocortex (Teilprojektleiter Huttner, Wieland B. )
- A03 - Identifikation neuer Mechanismen der adulten Neurogenese und Gehirnplastizität im Zebrafisch (Teilprojektleiter Brand, Michael )
- A04 - Von der neuralen Stammzelle zum regenerierenden Rückenmark: Zellvermehrung und Diversifikation von neuralen Stammzellen des Rückenmarks während der Regeneration im Ambystoma mexicanum (Teilprojektleiterin Tanaka, Ph.D., Elly Margaret )
- A06 - Chromaffine Progenitorzellen aus dem Nebennierenmark (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Bornstein, Ph.D., Stefan R. ; Ehrhart-Bornstein, Monika )
- A07 - Regulierte Sekretion und Zelladhäsion der pankreatischen Beta-Zellen (Teilprojektleiter Solimena, Michele )
- A08 - Die Bedeutung des VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor) für die Funktion neuraler Progenitorzellen (Teilprojektleiter Breier, Georg )
- A09 - Gefäßbildung aus vaskulären Endothelzellen (Teilprojektleiter Lammert, Eckhard )
- A11 - Proliferation vs. Differenzierung: Bedeutung hämatopoietischer Zellen für Transdifferenzierungsprozesse innerhalb der atherosklerotischen Plaques (Teilprojektleiter Braun-Dullaeus, Rüdiger )
- A12 - Kultur mesenchymaler Stammzellen auf BMP-haltigen bioartifiziellen Matrices zur Generierung von interaktiven Nischen für hämatopoietische Stammzellen (Teilprojektleiter Bornhäuser, Martin ; Werner, Carsten )
- A13 - Zelluläre und molekulare Mechanismen für die Interaktion von transplantierten Prominin-1/CD133+ hämatopoietischen Stammzellen mit mesenchymalen Stammzellen - ein essentieller Schritt in der Rekonstitution des hämatopoietischen Systems (Teilprojektleiter Corbeil, Denis )
- A14 - Regulation von Zelladhäsion, Wanderung und Bildung von lymphati-schem Gewebe durch SWAP-70 (Teilprojektleiter Jessberger, Rolf )
- A15 - Die Rolle von runx1 in hämatopoietischen Stammzellen (Teilprojektleiter Buchholz, Frank )
- A16 - Die Interaktion von FLT3 und CXCR4 in hämatopoietischen Stammzellen (Teilprojektleiter Brenner, Sebastian ; Thiede, Christian )
- A17 - Die Chimärismusentwicklung in verschiedenen Geweben nach Transplantation von Prominin-1/CD133 positiven hämatopoietischen Stammzellen bei Maus und Mensch (Teilprojektleiter Ehninger, Gerhard )
- A18 - Charakterisierung von Zellen verwendbar zum Ersatz von Photorezeptoren (Teilprojektleiter Ader, Marius )
- A20 - Kortikogenese und neuronale Spezifikation in einem Megalenzephalie Maus Modell (Teilprojektleiter Calegari, Ph.D., Federico )
- A21 - Aktivitäts-abhängige molekulare Kontrolle der Progression durch die Vorläuferzellstadien adulter hippocampaler Neurogenese (Teilprojektleiter Kempermann, Gerd )
- A22 - Zellpolarität in Photorezeptoren des Zebrafischs (Teilprojektleiterin Knust, Elisabeth )
- A23 - Regulation der adulten Neurogenese durch Noradrenalin in neurogenen und nicht-neurogenen Hirnregionen (Teilprojektleiter Storch, Alexander )
- A24 - Hes3+ - Zellen in Gehirngewebe (Teilprojektleiter Androutsellis-Theotokis, Ph.D., Andreas )
- A25 - Die Rolle von morphologischen und evolutionären Aspekten von basal teilenden Vorlaeuferzellen in der Zebrafisch Retina (Teilprojektleiterin Norden, Caren )
- A27 - Signalrezeptoren bei der Bildung von subtyp-spezifischen Motoneuron-Vorläuferzellen (Teilprojektleiter Gavalas, Ph.D., Anthony )
- B01 - Identifikation molekularer Netzwerke die Linienspezifität von mesenchymalen Stromazellen des Knochenmarks kontrollieren (Teilprojektleiter Anastassiadis, Konstantinos ; Stewart, Adrian Francis )
- B02 - Interaktive Stammzellnischen für hämatopoietische Vorläuferzellen auf der Basis von Zell-sezernierten und synthetischen Polymer-Matrices (Teilprojektleiter Bornhäuser, Martin ; Werner, Carsten )
- B03 - Charakterisierung und funktionelle Bedeutung von nanotubulären highway-ähnlichen Strukturen, welche hämatopoetische Stamm-und Vorläuferzellen über lange Distanzen hinweg direkt verbinden (Teilprojektleiter Corbeil, Denis )
- B04 - Regulation hämatopoietischer Zelldifferenzierung, -adhäsion und -migration und lymphoide Gewebsbildung durch SWEF-Proteine (Teilprojektleiter Jessberger, Rolf )
- B05 - Vergleichendes funktionales Profiling von humanen Stammzellen (Teilprojektleiter Buchholz, Frank )
- B06 - Die Rolle von UTX für die Hämatopoese (Teilprojektleiter Brenner, Sebastian )
- B07 - Verbesserung der allogenen Blutstammzelltransplantation durch gezielte Beeinflussung der Nische (Teilprojektleiter Ehninger, Gerhard ; Illmer, Thomas ; Thiede, Christian )
- B08 - Funktion von NFAT (Nuclear Factors of Activated T cells)-Transkriptionsfaktoren bei der Megakaryopoese (Teilprojektleiter Kiani, Alexander )
- B09 - Nachhaltiges Anwachsen limitierter Mengen humaner hämatopoetischer Stammzellen in Mäusen (Teilprojektleiterin Waskow, Claudia )
- B10 - Developmental endothelial locus-1: Ein Regulator der Adhäsion und Funktion hämatopoietischer Zellen (Teilprojektleiter Chavakis, Triantafyllos )
- B11 - Welche Faktoren bestimmen das 'Engraftment' von transplantierten hämatopoetischen Stammzellen (HSC)? (Teilprojektleiter Roers, Axel )
- B13 - Eisen als Regulator der hämatopoetischen Stammzellnische (Teilprojektleiter Hofbauer, Lorenz C. ; Platzbecker, Uwe )
- B16 - Retargeting von Immuneffektorzellen zur Verbesserung der Transplantation häematopoetischer Zellen (Teilprojektleiter Bachmann, Michael )
- N01 - Tissue formation involving stem/progenitor cell research and animal experimentation (Teilprojektleiter Weidinger, Gilbert )
- Z01 - Zentrales Verwaltungsprojekt (Teilprojektleiter Brand, Michael ; Ehninger, Gerhard )
- Z02 - Hochdurchsatzsequenzierung und Tierhaus Services (Teilprojektleiter Brand, Michael ; Ehninger, Gerhard )
- Z03 - Zentrales Serviceprojekt Intravital-Mikroskopie (Teilprojektleiter Roers, Axel )
Antragstellende Institution
Technische Universität Dresden
Beteiligte Institution
Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. (IPF); Max Bergmann Zentrum für Biomaterialien; Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG)
Sprecher
Professor Dr. Gerhard Ehninger