Investigation of the mesodermal developmental capacity of induced pluripotent stem cells generated from human mesenchymal stem cells with the aim to establish a high abundance mesenchymal cell source for musculoskeletal tissue engineering.

• Applicant: Privatdozentin Dr. Solvig Diederichs
• Subject Area: Orthopaedics, Traumatology, Reconstructive Surgery
• Term: from 2010 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 179877384

Die Fähigkeit adulter humaner mesenchymaler Stammzellen (MSCs) in mesodermale Gewebe wie Knochen, Knorpel, Sehnen und Bänder zu differenzieren macht MSCs zu einer vielversprechenden Zellquelle für die Regenerative Medizin und das muskuloskelettale Tissue Engineering. MSCs, die leicht aus Knochenmark oder Fettgewebe zu isolieren sind, können in Kultur zwar erheblich expandiert werden, doch bleibt ihre Expansionskapazität ex vivo durch das Eintreten von Seneszenz begrenzt, was die klinische Einsetzbarkeit von MSCs limitiert. Demgegenüber werden sich selbst erneuernde embryonale Stammzellen mit ihrer potenziell unendlichen Expandierbarkeit als unlimitierte Zellquelle betrachtet, doch ist ihr Einsatz mit ethischen und rechtlichen Einschränkungen verknüpft. Neue Berichte über die erfolgreiche Induktion von Pluripotenz in somatischen Zellen – bekannt als Reprogrammierung – durch die Transduktion spezifischer Pluripotenzfaktoren eröffnen die Möglichkeit, potenziell unbegrenzte Mengen patientenspezifischer Zellen zu generieren, welche die Fähigkeit besitzen, alle Gewebe zu regenerieren. Vor dem Hintergrund des muskuloskelettalen Tissue Engineerings sollen in der vorgeschlagenen Studie die mesodermalen Eigenschaften solcher induzierter pluripotenter Stammzellen (iPS-Zellen), generiert aus humanen MSCs, untersucht werden. Die dabei zugrunde liegende experimentelle Fragestellung ist, ob es möglich ist, aus adulten somatischen MSCs eine pluripotente Population zu generieren, welche wie die Ursprungszellen eine klinisch nutzbare mesenchymale Zellquelle darstellt. Eine in dieser Hinsicht erfolgreiche Rückprogrammierung eröffnet die Möglichkeit, unbeschränkte Mengen patientenspezifischer MSCs zu generieren, indem MSCs zunächst reprogrammiert und dann ohne den Verlust ihrer Multipotenz zu einer mesenchymalen Population re-differenziert werden.

• DFG Programme: Research Fellowships
• International Connection: USA
• Host: Professor Dr. Rocky S. Tuan