Generierung von iPS-Zellen aus dem Kieferperiost: ist die resultierende osteogene Kapazität effizienter?
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Neue und effektive Therapien werden in der Mund- und Kieferchirurgie dringend gebraucht, um vor allem große Knochendefekte regenerieren zu können. Strategien im Bereich Tissue Engineering stellen die vielversprechendste therapeutische Option dar. Die einzigartige Spezialisierung von Kieferperiostzellen, einer hohen mechanischen Belastung während des Kauprozesses standzuhalten, macht diese Zellen zu attraktiven Kandidaten für Zell-basierte Therapien in der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie. In der ersten Förderperiode unseres DFG-Kooperationsprojektes ist es uns gelungen, zum ersten Mal induzierte pluripotente Stammzellen (iPSCs) aus Kieferperiostzellen zu generieren. Diese Ergebnisse wurden kürzlich erfolgreich publiziert. Wir etablierten dafür ein komplett xeno-freies Protokoll unter der Verwendung eines selbst-replizierenden RNA-Konstruktes und ermöglichten somit eine „footprint-freie“ Reprogrammierung der Zellen. Im nächsten Schritt generierten wir induzierte mesenchymale Stromazellen (iMSCs), die wiederum ein starkes Mineralisationspotenzial in der 2D-Kultur aufwiesen. In Hinblick auf die zukünftige klinische Applikation, möchten wir weitere Fortschritte erzielen, indem wir iMSCsbesiedelte 3D Konstrukte herstellen und Zellfunktionen (in erster Linie das Differenzierungspotenzial) sowie Biokompatibilität der Konstrukte in vitro und in vivo im immundefizienten Mausmodell testen. Durch die Realisierung dieses Projektes, eröffnen wir eine neue Stammzellquelle für Knochen Tissue Engineering und etablieren eine klinisch-kompatible Methode für iPS Zell-basierte Therapien.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Efficient reduction of synthetic mRNA induced immune activation by simultaneous delivery of B18R encoding mRNA. Journal of Biological Engineering, 13(1).
Michel, Tatjana; Golombek, Sonia; Steinle, Heidrun; Hann, Ludmilla; Velic, Ana; Macek, Boris; Krajewski, Stefanie; Schlensak, Christian; Wendel, Hans Peter & Avci-Adali, Meltem
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Generation of iPSCs by Nonintegrative RNA-Based Reprogramming Techniques: Benefits of Self-Replicating RNA versus Synthetic mRNA. Stem Cells International, 2019, 1-16.
Steinle, Heidrun; Weber, Marbod; Behring, Andreas; Mau-Holzmann, Ulrike; Schlensak, Christian; Wendel, Hans Peter & Avci-Adali, Meltem
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Generation of iPSCs from Jaw Periosteal Cells Using Self-Replicating RNA. International Journal of Molecular Sciences, 20(7), 1648.
Umrath, Felix; Steinle, Heidrun; Weber, Marbod; Wendel, Hans-Peter; Reinert, Siegmar; Alexander, Dorothea & Avci-Adali, Meltem
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Generierung von induzierten pluripotenten Stammzellen aus Kieferperiostzellen. 2019 Kongress der Deutschen Gesellschaft für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie
Umrath F., Steinle H., Reinert S., Avci-Adali M. & Alexander D.
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Reprogramming of Urine-Derived Renal Epithelial Cells into iPSCs Using srRNA and Consecutive Differentiation into Beating Cardiomyocytes. Molecular Therapy - Nucleic Acids, 17, 907-921.
Steinle, Heidrun; Weber, Marbod; Behring, Andreas; Mau-Holzmann, Ulrike; von Ohle, Christiane; Popov, Aron-Frederik; Schlensak, Christian; Wendel, Hans Peter & Avci-Adali, Meltem
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Structural and biochemical analysis of extracellular matrix formed by jaw periosteal cells. 2019 Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society (TERMIS)
Alexander D., Danalache M., Kliesch S. M., Munz M. & Reinert S.
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Improving the Footprint-Free iPSC Generation by Nonintegrative Self-Replicating RNA-Based Reprogramming. The Thoracic and Cardiovascular Surgeon. Georg Thieme Verlag KG.
Avci-Adali, M.; Steinle, H.; Weber, M.; Behring, A.; Mau-Holzmann, U.; Wendel, H. P. & Schlensak, C.
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iPSC-Derived MSCs Versus Originating Jaw Periosteal Cells: Comparison of Resulting Phenotype and Stem Cell Potential. International Journal of Molecular Sciences, 21(2), 587.
Umrath, Felix; Weber, Marbod; Reinert, Siegmar; Wendel, Hans-Peter; Avci-Adali, Meltem & Alexander, Dorothea
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Pluripotency Evaluation of Newly Generated iPSC Lines using Chorioallantoic Membrane Assay. The Thoracic and Cardiovascular Surgeon. Georg Thieme Verlag KG.
Weber, M.; Baur, J.; Steinle, H.; Wendel, H. P.; Avci-Adali, M. & Schlensak, C.
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Ramanspektroskopische Analysen von dreidimensionalen Zell-besiedelten β-Trikalziumphosphat Konstrukten. 2020 Kongress der Deutschen Gesellschaft für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie
Alexander D., Kliesch S. M., Danalache M. & Reinert S.
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Untersuchungen zur Hämokompatibilität von Zell-besiedelten β-Trikalziumphosphat Scaffolds. 2022 Kongress der Deutschen Gesellschaft für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie
Weber M., Schmitt L.F., Umrath F., Reinert S., Avci-Adali M. & Alexander D.
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An alternative in vivo model to evaluate pluripotency of patient-specific iPSCs. ALTEX, 2021.
Weber, Josefin
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Analyses of periosteal-seeded β-tricalcium phosphate constructs by Raman spectroscopy. 2021 (digital) Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society (TERMIS)
Alexander D., Umrath F., Kliesch S. M., Geis-Gerstorfer J. & Reinert S.
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Influence of Human Jaw Periosteal Cells Seeded β-Tricalcium Phosphate Scaffolds on Blood Coagulation. International Journal of Molecular Sciences, 22(18), 9942.
Weber, Marbod; Umrath, Felix; Steinle, Heidrun; Schmitt, Lukas-Frank; Yu, Lin Tzu; Schlensak, Christian; Wendel, Hans-Peter; Reinert, Siegmar; Alexander, Dorothea & Avci-Adali, Meltem
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Ramanspektroskopische Analysen von dreidimensionalen Zell-besiedelten β-Trikalziumphosphat Konstrukten. 2021 Kongress der Deutschen Gesellschaft für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie
Alexander D., Umrath F., Kliesch S.M., Schmitt L.F., Geis-Gerstorfer J. & Reinert S.
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Footprint-free generation of induced pluripotent cells and their application in regenerative medicine, 2022 Bone and Joint Congress "Bone and Joint Regeneration“ Kyrenia, Cyprus (30.09.2022)
M. Avci-Adali
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Pre-Conditioning with IFN-γ and Hypoxia Enhances the Angiogenic Potential of iPSC-Derived MSC Secretome. Cells, 11(6), 988.
Wang, Suya; Umrath, Felix; Cen, Wanjing; Salgado, António José; Reinert, Siegmar & Alexander, Dorothea
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Mechanical and Functional Improvement of β-TCP Scaffolds for Use in Bone Tissue Engineering. Journal of Functional Biomaterials, 14(8), 427.
Umrath, Felix; Schmitt, Lukas-Frank; Kliesch, Sophie-Maria; Schille, Christine; Geis-Gerstorfer, Jürgen; Gurewitsch, Elina; Bahrini, Kathleen; Peters, Fabian; Reinert, Siegmar & Alexander, Dorothea
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Synthetic mRNA-based approaches for tissue regeneration – Application potential for the treatment of osteoarthritis, COST (European Cooperation in Science & Technology)-Articular Cartilage Engineering Training School, Istanbul, Turkey (01.12.2023- 02.12.2023)
M. Avci-Adali
