Differenzierungspotenzial

El-Mustapha Haddouti (MSc Biology with Biomedical Sciences)

Duchenne'sche Muskeldystrophie (DMD) ist die am schnellsten voranschreitende Muskelkrankheit. Sie ist eine durch Mutationen im mit dem verbundenen X-Chromosom DMD-Gen verursachte Erkrankung, die das Sarkolemma-stabilisierende Dystophin-Protein kodiert und eine progressive und degenerative Muskelschwäche bzw. -atrophie verursacht.

Etwa 1 von 3500 Jungen leidet an DMD. Damit ist diese letale Muskel-verzehrende Krankheit die am häufigsten vererbte Muskel-Funktionsstörung. Darüber hinaus stehen 600 und 800 neuromuskuläre Krankheiten mit Amyotrophien in Verbindung, für die es bis heute keine Heilung gibt und die schließlich zum Tode führen.

Fettgewebe, das von gesunden Spendern in großen Mengen gewonnen werden kann, stellt ein hervorragendes Reservoir für Stammzellen dar, das für degenerative Muskelerkrankungen benutzt werden kann. Insbesondere menschliche mesenchymale Stammzellen (Human mesenchymal stem cells - hMSCs) werden als mögliche therapeutische Hilfsmittel zur Zeit diskutiert.

Das myogenische Differenzierungspotenzial von aus Fettgewebe gewonnenen Stammzellen (Adipose tissue-derived stem cells - ATSCs) wird mit unterschiedlichen Ansätzen untersucht. Zusätzlich zu den Standard-Induktionsmethoden werden diese Zellen mit Dystrophin-negativen Muskelzellen (Myoblasten) fusioniert. Nach der Fusion mit ATSCs wird die Reprogrammierungsfähigkeit der Dystrophin-negativen Muskelzellen für die Exprimierung defekter Proteine untersucht.

Relative neue RNA-Interferenz (RNAi) Method wird verwendet. Der RNAi-basierte Mechanismus, der von kleinen interferierenden RNAs (small-interfering RNAs - siRNAs) vermittelt wird, kann Zielgene auf der Chromatin-Ebene stilllegen, in dem er die Genexpression unterdrückt. Spezielle siRNA werden in einem Vektor geklont und in ATSCs transfiziert, um die ausgesuchten Gene stillzulegen, die an der negativen Regulierung der myogenischen Differenzierung beteiligt sind.

Die Untersuchung kann ferner zellulare Mechanismen von myogenischer Differenzierung aufklären und so einen Beitrag zur Grundlagenforschung bzw. dem Verstndnis von Muskelatrophie beitragen.

In Kooperation mit Prof. Anton Wernig, Universität Bonn, Bonn/Deutschland