Reprogrammierung von humanen Fibroblasten mit unmodifizierten mRNA-Molekülen

Arnoild, Antje

Durch die Erzeugung von induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen), welche die Charakteristika von embryonalen Stammzellen aufweisen, könnten ethische Probleme umgangen und differenzierte Derivate von iPS-Zellen für autologe Transplantationen zur Verfügung gestellt werden. Durch die dazu etablierte, retrovirale Reprogrammierung wird aber ein zusätzliches kanzerogenes Risiko in iPS-Zellen beziehungsweise deren differenzierte Derivate erzeugt. Mit der Generierung von iPS-Zellen durch Methoden, welche das Wirtsgenom nicht dauerhaft beeinflussen, wäre diese Gefährdung unterbunden. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, durch mRNA-Transfektionen iPS-Zellen zu entwickeln. Als Kontrollzellen der Pluripotenz wurde mit einer neuen Zusammenstellung von Reprogrammierungsfaktoren Oct4, Sox2, Klf4, Nanog, c-Myc und hTERT virale iPS-Zellen aus humanen Fibroblasten erzeugt. Zur Überprüfung der Pluripotenz wurden in der vorliegenden Studie verschiedene Charakterisierungsmethoden etabliert. Die analysierten viralen iPS-Zellen zeigten ausnahmslos Anzeichen der Pluripotenz. Nachdem Kontrollzellen in Form von viralen iPS-Zellen vorlagen, wurde begonnen das mRNA-Transfektionsprotokoll für den Reprogrammierungsprozess zu generieren. Dazu wurden unmodifizierte mRNA-Moleküle, die für Oct4, Sox2, Klf4, Nanog, c-Myc und hTERT kodieren, in vitro transkribiert. Für die mittels mRNA generierten iPS-Zellen konnte die alkalische Phosphataseaktivität als Pluripotenzmarker nachgewiesen werden. Hingegen wurde die Expression von Pluripotenzproteinen in potenziellen mRNA-iPS-Zellen durch immunzytologische Färbungen nicht sicher belegt. Weiterhin konnten spezifische Differenzierungsmarker nach versuchter in vitro Differenzierung in alle drei Keimblätter nicht sicher bestätigt werden. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass es sich bei den potenziellen mRNA-iPS-Zellen um partiell reprogrammierte Zellen, jedoch keine vollwertigen iPS-Zellen handelte.

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Arnoild, Antje: Reprogrammierung von humanen Fibroblasten mit unmodifizierten mRNA-Molekülen. 2015.

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