Markierung und in vitro-Transdifferenzierung von adulten hämatopoetischen Knochenmarkstammzellen zur therapeutischen Myokardregeneration

Abstract

Zunehmende Evidenzen sprechen dafür, dass Knochenmarkstammzellen in verschiedene menschliche Zellarten, darunter auch Kardiomyozyten, ausdifferenzieren können. Eine Regeneration von beschädigtem Herzmuskelgewebe durch transplantierte hämatopoetische Stammzellen (HSC) ist eine neue therapeutische Alternative. Um dies jedoch als Therapieform für myokardiale Erkrankungen langfristig etablieren zu können, muss das Homing der Zellen im Myokard und deren Potential in Kardiomyozyten auszudifferenzieren auf zellulärer Ebene nachgewiesen werden. Weiterhin ist die Generierung von Methoden zur Anreicherung und Aufreinigung von ventrikulären Vorläuferzellen für dieses Therapie-Prinzip von großer Bedeutung. Mittels Nukleofektion, einer neuen Transfektionstechnologie, konnten humane CD34+ HSC effizient, nicht-toxisch und ohne Einfluss auf deren Differenzierungspotential mit der trunkierten Form des low affinity nerve growth factor receptor markiert werden. Die Reinjektion markierter autologer HSC in die Koronararterien von Patienten mit dilatativer Kardiomyopathie und die anschließende Detektion in einer Myokardbiopsie könnten dazu beitragen, die Homing-Eigenschaften und das frühe Differenzierungsvermögen von CD34+ Stammzellen in vivo zu verstehen. Außerdem bildet dieser Ansatz eine Grundlage, Mechanismen der Stammzelldifferenzierung in diversen Geweben bei verschiedenen Erkrankungen zu untersuchen. Zudem wurden erste positive Ergebnisse der Isolation und Anreicherung kardiomyozytärer Vorläuferzellen aus Stammzellen mittels eines genetischen Selektionsverfahrens präsentiert. Das Verfahren soll künftig auf humane CD34+ HSC übertragen werden, um ein Protokoll zur Isolation einer kardiomyozytären Population für autologe Transplantationen bei Patienten mit degenerativen Myokarderkrankungen bereitzustellen.