Kranke Organe wieder gesund machen
Beschädigte Zellen und Organe heilen und reprogrammierte Stammzellen (iPS) in die klinische Anwendung bringen – das sind die Ziele des Max Planck Centers in Guangzhou, China. Es bringt führende Forscher zweier deutscher Max-Planck-Institute mit herausragenden Wissenschaftlern des Guangzhou Institutes of Biomedicine and Health (GIBH) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften zusammen. Die Kooperation soll die iPS-Technologie grundlegend voranbringen und entscheidende Impulse für die Regenerative Medizin und Medikamentenforschung liefern.
Die Regenerative Biomedizin hat durch die sogenannte iPS-Technologie, die in 2012 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurde, neue Perspektiven bekommen und dadurch einen erheblichen Aufschwung erlebt. Körperzellen von Patienten können zunächst in einen embryonalen Urzustand zurückversetzt, fast unendlich vermehrt und dann in alle Zelltypen des Körpers umgewandelt werden. Forscherinnen und Forscher untersuchen auf diese Weise Krankheiten in der Kulturschale und entwickeln neue Medikamente. Das neue Max Planck Center konzentriert sich dabei auf Zellen des Gehirns, des Herzens und der Lunge. „Durch das neue Max Planck Center können wir die iPS-Technologie entscheidend voranbringen und Differenzierungsprozesse in Nerven-, Herz- und Lungenzellen so optimieren, dass sie Krankheiten in der Kulturschale so gut wie möglich widerspiegeln. Das sind wichtige Voraussetzungen für die Regenerative Medizin und Medikamentenforschung“, sagt Hans Schöler, Direktor am Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin in Münster und einer der zwei Co-Direktoren des nunmehr ersten Max Planck Centers in China.
Am Forschungsprogramm sind von deutscher Seite zudem Thomas Braun und Werner Seeger, beide vom Max-Planck-Institut für Herz- und Lungenforschung in Bad Nauheim, beteiligt. Zweiter Co-Direktor ist Duanqing Pei vom GIBH, das zur Chinesischen Akademie der Wissenschaften gehört und mit deren Laborgemeinschaft in Hong Kong eingebunden ist. „Das Max Planck Center wird eine zentrale Drehscheibe für die internationale Zusammenarbeit mit China sein und exzellenten asiatischen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern die Möglichkeit bieten, ihre Expertise in der anwendungsorientierten Stammzellforschung und regenerativen Biomedizin nach Deutschland zu bringen“, betont Hans Schöler. „Wir erhoffen uns von der neuen Vernetzungsmöglichkeit, wissenschaftliche Projekte auf Spitzenniveau durchführen zu können.“
Die iPS-Technologie steht im Mittelpunkt der Forschungsarbeiten. Seit 2012 wird viel an sogenannten reprogrammierten Stammzellen, kurz iPS-Zellen, geforscht – iPS-Zellen haben den großen Vorteil, dass Zellen von Patienten nahezu unendlich vermehrt und zu jeglichem Zelltyp umgewandelt werden können. Als Zellmodell für Krankheiten in der Kulturschale können iPS-Zellen Aufschluss über Krankheitsentstehung, aber auch über potentielle Behandlungsmechanismen geben.
Forschende des Max Planck Centers möchten nun detailliert untersuchen, wie sie in der Kulturschale aus iPS-Zellen Nerven-, Herzmuskel- und Lungenzellen züchten können, denn gute Differenzierungsprotokolle sind für die iPS-basierte Krankheitsforschung und die daraus mögliche Medikamentenentwicklung unerlässlich. Ein weiteres Ziel ist es, die Ergebnisse der iPS-Forschung in die Regenerative Medizin zu überführen. Hierzu vollziehen die Forscherteams den Schritt von der Kulturschale ins geschädigte Gewebe und untersuchen dort, welche Mechanismen Zellen im Gewebe zur Regeneration anregen können und wie iPS-Zellen für Transplantationen verwendet werden können. Ebenso sollen regulatorische Moleküle identifiziert werden, die bei verschiedenen Herz- und Lungenerkrankungen einen therapeutischen Nutzen haben könnten.
JMK (MPI) / JE (MPG)