KFO 103:  Osteogene Stammzell-Differenzierung und Therapie von Knochenverlust

• Fachliche Zuordnung: Medizin
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5381915

Die Stimulation des Knochenaufbaus, -umbaus und der Regeneration ist ein klinisch relevantes Problem. Mesenchymale Stammzellen sind Ausgangspunkt des Aufbaus von Knochen während der Entwicklung, des Wachstums und bei der Regeneration und der Heilung von Defekten beim Erwachsenen. Diese Stammzellen können einerseits Zielzellen neuer systemischer therapeutischer Strategien werden. Andererseits kann man sie in vitro vermehren und unter Verwendung technischer Verfahren wie Tissue Engineering und Genetic Engineering für die lokale und systemische Autotransplantation verwenden. Die Kenntnisse über die molekularen Mechanismen der osteogenen Differenzierung mesenchymaler Stammzellen sind noch unvollständig. Mastergene der osteogenen Differenzierung und des Knochenmetabolismus codieren für Transkriptionsfaktoren (z.B. cbfa1, Vitamin D-Rezeptor), extrazelluläre Signalsubstanzen (z.B. Bone Morphogenetic Proteins (BMP), CCN-Proteine (CYR61)) und Integrine. Die Forschergruppe wird therapierelevante Gene, die unter der Kontrolle solcher Mastergene stehen, identifizieren, charakterisieren und rekombinant herstellen. Die neuen Erkenntnisse sollen in die Entwicklung und Evaluation folgender Verfahren einfließen: 1. Charakterisierung neuer osteoinduktiver Gene inklusive Röntgenstrukturanalyse von Signalsubstanzen und Design neuer Therapeutika; 2. Tissue Engineering unter Verwendung mesenchymaler Stammzellen zum Ersatz von Knochendefekten; 3. Minimal-invasive chirurgische Osteoinduktion an Prädilektionsstellen für Frakturen; 4. Klinische Studien zur Therapie der lokalen und generalisierten Osteoporose.

• DFG-Verfahren: Klinische Forschungsgruppen

Projekte

• Die Bedeutung der Proteine der CCN-Familie für die Knochenheilung und Anwendung von Cyr61 bei Tissue Engineering zum Knochenersatz (Antragsteller Schütze, Norbert )
• Die sezernierten Phosphatonine FGF23 und sFRP4 - ihre Bedeutung bei der osteogenen Differenzierung, im Phosphatstoffwechsel und ihr therapeutisches Potential für das Tissue Engineering (Antragsteller Jakob, Franz )
• Humane mesenchymale Stammzellen - Charakterisierung, osteogene Differenzierung und Implikationen für Tissue Engineering des Knochen (Antragsteller Nöth, Ulrich )
• Leitung, Organisation, Symposien etc. (Antragsteller Eulert, Jochen )
• Physiologische BMP Signale in osteogenen Stammzellen: Liganden, Rezeptorketten, Modulatoren und Signalproteine (Antragsteller Sebald, Walter )
• Service Biomechanik und Histomorphometrie (Antragsteller Duda, Georg )

• Sprecher: Professor Dr. Jochen Eulert
• Leiter: Professor Dr. Franz Jakob