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Ampel im Zellkern

Leuchtmarker zeigen Ablauf der Reprogrammierung

Was bei einer Umwandlung von adulten Körperzellen in Stammzellen auf zellulärer Ebene vor sich geht, haben deutsche Forscher Anfang 2011 erstmals live beobachten können. Denn sie hatten das Virus, das die vier zellverändernden Gene einschleust, zusätzlich mit einem Farbmarker ausgerüstet. Der Clou des neuen Vektors: Er enthält einen Farbcode und schaltet sich von selbst ab. Werden die eingeschleusten Gene in den Körperzellen aktiv und leiten die Reprogrammierung ein, leuchten sie rot. Hat sich die Zelle dann erfolgreich in eine Stammzelle umgewandelt, wird ein weiteres importiertes Gen aktiviert – und lässt die Zelle dann grün aufleuchten.

Verwandlung von Körperzellen in induzierte pluripotente Zellen © Warlich et al. / Molecular Therapy

Blicken die Forscher mit dem Mikroskop in ihre solcherart manipulierte Zellkultur, zeigen sich zunächst nur rot leuchtende, langgestreckte Zellen. Diese verlieren dann nach und nach ihre charakteristische Form, die Ausläufer gehen zurück, die Zellen runden sich ab. Sie scheinen mit anderen Zellen kurzzeitig sogar zu einem rot leuchtenden Haufen zu verschmelzen. Plötzlich leuchten dann immer mehr Zellen im Zellklumpen grün. Im Zeitraffer dauert dieser Prozess nur wenige Sekunden. Im Labor hingegen einige Tage.

Für ihre Studie machten die Forscher in Intervallen von wenigen Minuten Bilder dieses Anblicks und setzten diese zu einer Zeitrafferaufnahme zusammen. So konnten sie die Entwicklung einzelner Zellen kontinuierlich verfolgen. „Mit diesem System können wir nun feinste dynamische Prozesse erforschen, die frühen Reprogrammierungsvorgänge besser verstehen lernen oder Veränderungen nach Gabe von Medikamenten erfassen“, sagt Studienleiter Axel Schambach von der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH).

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Nadja Podbregar
Stand: 13.09.2013

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Inhalt des Dossiers

Induzierte Stammzellen
Was können die reprogrammierten Alleskönner wirklich?

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