Axonale Regeneration und Myelinisierung nach Transplantation genetisch modulierter neuraler Stammzellen

• Antragsteller: Professor Patrick Küry, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Molekulare und zelluläre Neurologie und Neuropathologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 277317811

Oligodendrogenese und Wiederherstellung von Myelinscheiden stellen für die funktionelle Regeneration in Folge axonaler Verletzung im Zentralen Nervensystem essentielle Prozesse dar. Wir konnten mit dem p57kip2 Protein einen neuen negativen Regulator der myelinisierenden Gliazelldifferenzierung, der gleichzeitig auch die Gliagenese aus adulten neuralen Stammzellen steuert, identifizieren. Wie bereits gezeigt werden konnte, entwickeln sich neurale Stammzellen, in denen die p57kip2 Genexpression unterdrückt wird, in Richtung oligodendrogliale Zellen. Dieser Reifungsprozess wird von einer Induktion der beiden BMP Antagonisten Chordin und Noggin begleitet. Wir möchten nun untersuchen, inwiefern die Transplantation genetisch modifizierter neuraler Stammzellen Myelinisierung und axonale Regeneration bei Rückenmarks- und Sehnerv-Verletzungen fördern kann. Zum einen erwarten wir, dass p57kip2 supprimierte Stammzellen vermehrt in der Lage sind, regenerierende Axone mit Myelinscheiden zu versehen. Andererseits können neurale Stammzellen auch ein Wachstums- und regenerationsförderndes Umfeld generieren, weshalb wir auch den Effekt dieser Zellen auf die axonale Regeneration an sich untersuchen werden. In diesem Zusammenhang werden wir erste kombinatorische Therapieansätze durchführen, dies um synergistische und komplementäre Regenerationseffekte zu beschreiben. Zu diesem Zweck werden wir aus der Nabelschnur gewonnene somatische Stammzellen zusammen mit p57kip2 supprimierten neuralen Stammzellen ins verletzte Rückenmark kotransplantieren. Zusätzlich werden p57kip2 supprimierte neurale Stammzellen auch in verletzte Sehnerven eingebracht werden. In diesem Fall wird die axonale Regeneration durch eine inflammatorische Stimulation induziert. Des Weiteren wird uns ein experimenteller und inhaltlicher Austausch innerhalb der Forschergruppe auch erlauben, die Konsequenzen transplantierter neuraler Stammzellen auf die Expression und Funktionalität weiterer untersuchter Faktoren wie MLP und ALCAM zu erfassen, als auch immunmodulatorische Aspekte zu beschreiben.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen