Regulation of Hematopoietic Differentiation from Pluripotent Stem Cells by HOXB4 and Niche Factors

• Antragsteller: Professor Dr. Hannes Klump
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 152108338

Die Entstehung von blutbildenden Stammzellen (HSCs) wird im Laufe der Embryonalentwicklung durch intrinsische Faktoren und die unmittelbare Umgebung, die „Nische“, zeitlich und räumlich gesteuert. HSCs werden wahrscheinlich von blutbildenden, „hämogenen“ Endothelzellen de novo gebildet, die in der Wand von embryonalen Gefäßen liegen. Von dort aus besiedeln sie die fötale Leber und anschließend das Knochenmark. Bei der Differenzierung von pluripotenten, embryonalen (ES-) Stammzellen in der Kulturschale wird die natürliche Entwicklung von HSCs in wesentlichen Zügen rekapituliert. Solche „künstlichen“ HSCs sind sogar befähigt, die Blutbildung nach Transplantation in Mäuse zu übernehmen, wenn der Transkriptionsfaktor HOXB4 ektop exprimiert wird. Das in vitro ESZell Differenzierungssystem ist daher gut geeignet, um wesentliche Aspekte der Blutbildung zu verstehen. Pluripotente Stammzellen sind aber auch für die Anwendung im Rahmen der somatischen Zell- und Gentherapie vielversprechend. Da es seit kurzem möglich ist, somatische Zellen in einen ES-Zell-ähnlichen Zustand zurückzuversetzen („induzierte pluripotente Stammzellen“, iPS), wird damit eventuell die Möglichkeit der Erzeugung von patientenspezifischen blutbildenden Stammzellen für die Therapie künftig ermöglicht. Im Rahmen unseres Chinesisch-Deutschen Projekts werden wir den detaillierten Ablauf der HSC Entstehung aus differenzierenden ES-Zellen untersuchen, die HOXB4 ektop exprimieren. Überdies werden wir verschiedene neu isolierte Zellen der Nischenregionen auf ihre Fähigkeit prüfen, die in vitro Bildung von HSCs zu unterstützen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: China
• Beteiligte Personen: Professor Dr. Bernd Giebel; Professor Dr. Bing Liu