Blutstammzellen Winziger Steuermann mit großer Wirkung auf Blutstammzellen

Forscher des Frankfurter Universitätsklinikums haben die wesentliche Funktion einer Mikro-Ribonukleinsäure bei der Vermehrung von Blutstammzellen entschlüsselt. Diese Erkenntnis könnte in Zukunft neue Möglichkeiten in der Stammzelltherapie und Krebsbehandlung bieten.

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Frankfurt a.M. – Blutstammzellen sorgen für die lebenslange Bildung neuer Blutzellen in unserem Körper. Dabei erneuern sich Blutstammzellen fortwährend im Knochenmark. Seit Jahrzehnten werden diese besonderen Fähigkeiten bei Stammzelltransplantationen für die Behandlung von Blutkrebs genutzt. Außerdem werden Blutstammzellen bei der Gentherapie genetisch modifiziert, um vererbte, tödliche Erkrankungen zu therapieren. Die Suche nach dem passenden Spender ist allerdings nicht in allen Fällen erfolgreich. Einen Ausweg dafür böte die Kultur, also Züchtung. Aber bisher konnten noch keine funktionierenden Kulturbedingungen für die Vermehrung von Blutstammzellen gefunden werden, und der Mechanismus der Selbsterneuerung ist bislang weitgehend unverstanden. Auf diesem Gebiet haben Wissenschaftler des Universitätsklinikums Frankfurt jetzt wesentliche Erkenntnisse gewonnen. Sie konnten ein Molekül identifizieren, das die Vervielfältigung von Blutstammzellen kontrolliert..

Mikro-RNA reguliert die Anzahl an Blutstammzellen

Noch relativ jung ist die Erkenntnis, dass Zellen kleine Ribonukleinsäuren besitzen, sogenannte Mikro-RNA (abgekürzt vom englischen ribonucleic acid). Diese regulieren die Produktion von Eiweißen und steuern auch in Stammzellen zentrale Funktionen. Der Arbeitsgruppe um Prof. Michael Rieger am LOEWE-Zentrum für Zell- und Gentherapie des Universitätsklinikums Frankfurt ist es nun gelungen, eine bestimmte Mikro-RNA zu identifizieren, die in Blutstammzellen angereichert vorliegt. Sie wird mit dem Kürzel Mikro-RNA-193b bezeichnet. In enger Zusammenarbeit mit Prof. Lothar Hennighausen von den National Institutes of Health (NIH) in den USA und Prof. Timm Schroeder von der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich in der Schweiz konnte die Forschergruppe die Funktion des Moleküls in Blutstammzellen entschlüsseln. Die Entwicklung von Zellen im Körper wird durch ein komplexes System von Signalen geregelt. Die Mikro-RNA-193b steuert dabei die Selbsterneuerung und Vermehrung von Blutstammzellen, indem sie die von außen auf die Stammzelle einwirkenden Signale reguliert. Fehlt sie, dann kommt es zu übermäßigen Signalen und zur unkontrollierten Vermehrung von Blutsstammzellen im Organismus. „Mikro-RNA-193b verhindert eine unkontrollierte Vermehrung der Blutstammzellen. Damit ist sie ein wichtiger Kontrollmechanismus für eine konstante Zahl an Blutstammzellen“, kommentiert Nadine Hätscher, Erstautorin dieser Studie und Doktorandin bei Prof. Rieger.

Einsatz in der Blutkrebsbehandlung

Die Signale, die von Mikro-RNA-193b reguliert werden, sind bei Blutkrebs stark erhöht. Ein Grund dafür könnte sein, dass diese Mikro-RNA bei Blutkrebs häufig abgeschaltet ist. „Die Erkenntnisse über ihre Funktion eröffnen uns nun Möglichkeiten, diese Mikro-RNA zukünftig für die Behandlung von Blutkrebs einzusetzen. Wir erhoffen uns auch, dass eine kurzzeitige Abschaltung zur therapeutischen Vermehrung von Blutsstammzellen für die regenerative Medizin beitragen kann“, so Prof. Rieger. Mit Hochdruck arbeitet das Team nun an der Beantwortung dieser für die Medizin wichtigen Fragestellungen.

Originalpublikation: Haetscher N., Feuermann Y., Wingert S., Rehage M., Thalheimer F.B., Weiser C., Bohnenberger H., Jung K., Schroeder T., Serve H., Oellerich T., Hennighausen L., Rieger M.A. STAT5-regulated micro-RNA-193b controls haematopoietic stem and progenitor cell expansion by modulating cytokine receptor signalling. Nature Communications. 6: 8928, 2015. (DOI: 10.1038/ncomms9928)

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