iPS Forschung

Gegenwärtig wird intensiv auf dem Gebiet der iPS-Zellen geforscht. iPS-Zellen haben hinsichtlich einer späteren therapeutischen Anwendung allgemein den Vorteil, dass sie für ihre Gewinnung keine Zerstörung von Embryonen erfordern. Weiterhin sind sie aufgrund ihrer genetischen Übereinstimmung der der DNA der zu behandelnden Personen meist deutlich besser immunologisch verträglich als humane embryonale Stammzellen. 

Trotz der grundsätzlich immunologisch besseren Verträglichkeit von iPS-Zellen kommt es dennoch auch beim therapeutischen Einsatz von iPS-Zellen zu Abstoßungsreaktionen. Eine Methode, um die Abstoßungsreaktionen und den Einsatz von Immunsuppressiva zu verringern, ist der Abgleich von HLA-Haplotypen, auf den mehrere Projekte in der iPS-Forschung gerichtet sind.

Als Nebenfolge der Reprogrammierung, die Zellen genetisch ‚zurücksetzt‘, können iPS-Zellen sowohl kurz- als auch langfristig auftretende genetische Anomalien aufweisen, die u. a. eine Bildung von Tumoren begünstigen können. Gegenwärtig wird daher erforscht, wie die genetischen Einflüsse infolge der Reprogrammierung durch eine Änderung des Prozesses verringert werden können. Ergänzend werden standardisierte Verfahren zur Qualitätskontrolle der iPS-Zellen erarbeitet.

Ein weiterer, wichtiger Gegenstand der iPS-Forschung besteht in der Verbesserung der Effizienz bei der Gewinnung der Zellen, da bei der Anwendung der Verfahren bisher meist nur ein kleiner Anteil der somatischen Zellen erfolgreich reprogrammiert wird, für eine therapeutische Anwendung jedoch größere Mengen der iPS-Zellen benötigt werden.

Wie auch die Forschung an hES-Zellen ist die iPS-Forschung ergänzend darauf gerichtet, eine verbesserte Kultivierung und eine gezielte sowie homogene Differenzierung der Stammzellen zu gewährleisten. Weiterhin bestehen bezüglich beider Stammzelltypen noch Wissenslücken zur gezielten Unterbindung der ungewollten Teilung von Stammzellen in vivo, die nicht oder nicht passend differenziert sind.

Da die Forschung an Stammzellen auch darauf abzielt, die frühe Embryonalentwicklung grundlegend zu verstehen, ist es darüber hinaus Gegenstand gegenwärtiger Forschung zu untersuchen, worin die Unterschiede zwischen hES-Zellen, iPS-Zellen, adulten Zellen und SCNT-Zellen bestehen.

Weiterführende Informationen zum Stand der Forschung:

Dobrzyński, M. / Rybak, Z. / Szymonowicz, M. / Zakrzewski, W. (2019): Stem cells: past, present, and future. In: Stem Cell Research and Therapy 10. doi: 10.1186/s13287-019-1165-5 Online Version (Englisch)

Almeida Santos, J. M. / Braganca, J. / Lopes, J. A. / Mendes-Silva, L. (2019): Induced pluripotent stem cells, a giant leap for mankind therapeutic applications. In: World Journal of Stem Cells 11(7), 421-430. doi: 10.4252/wjsc.v11.i7.421 Online Version (Englisch)

Attwood, S. W. / Edel, M. J. (2019): iPS Cell Technology and the Problem of Genetic Instability – Can it Ever Be Safe for Clinical Use? In: Journal of Clinical Medicine 8(3). doi: 10.3390/jcm8030288 Online Version (Englisch)

Hu, J. / Wang, J. (2019): From embryonic stem cells to induced pluripotent stem cells – Ready for clinical therapy? In: Clinical Transplantation. The Journal of Clinical and Translational Research 33(6). doi: 10.1111/ctr.13573 Online Version (Englisch)

Yamanaka, S. (2020): Pluripotent stem cell-based cell therapy — promise and challenges. Cell stem cell, 27(4), 523-531. doi: 10.1016/j.stem.2020.09.014 Online Version (Englisch)

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