Stammzellen gezielt in Sehnengewebe umgewandelt
Sehnen heilen schlecht. Ihre Blutversorgung ist begrenzt, die Regeneration verläuft langsam – und bei älteren Menschen noch langsamer. Ein neues Protokoll ermöglicht es nun, menschliche Stammzellen schrittweise in Sehnenzellen umzuwandeln und eröffnet damit einen Weg zur Zelltherapie bei Sehnenverletzungen.
Sehnen verbinden Muskeln mit Knochen und stehen unter ständiger mechanischer Belastung. Schäden heilen langsam und unvollständig, was bei älteren Menschen zu chronischen Beschwerden und eingeschränkter Beweglichkeit führt. Bislang fehlte eine zuverlässige Methode, um im Labor Sehnenzellen aus menschlichen Stammzellen herzustellen.
Forscherinnen und Forscher nutzten Einzelzell-Transkriptomik (ein Verfahren, das die Genaktivität in einzelnen Zellen misst), um die Entwicklungsschritte der embryonalen Sehnenbildung zu kartieren. Darauf aufbauend entwickelten sie ein schrittweises Protokoll, das menschliche induzierte pluripotente Stammzellen (aus adulten Körperzellen gewonnene Stammzellen) in einen Zelltyp umwandelt, der embryonalen Sehnenvorläuferzellen sehr ähnlich ist. Dies beschreibt die Studie, die in eLife veröffentlicht wurde.
Bedeutung für den Alterungsprozess
Sehnengewebe altert auf spezifische Weise. Die extrazelluläre Matrix (das Proteinnetzwerk außerhalb der Zellen) verliert Elastizität und Struktur. Die Zellen, die diese Matrix aufrechterhalten, werden zunehmend inaktiver. Eine Zelltherapie, bei der neue, junge Sehnenzellen eingebracht werden, könnte diesen Prozess verlangsamen oder sogar umkehren.
Das neue Protokoll wurde bisher weder an Tieren noch an Menschen erprobt. Doch dass die erzeugten Zellen die richtigen molekularen Eigenschaften aufweisen, ist ein notwendiger erster Schritt. Ohne ein zuverlässiges Verfahren zur Herstellung der korrekten Zellen ist jede weitere Anwendung ausgeschlossen. Diese Grundlage existiert nun.
Breite Anwendbarkeit
Derselbe Ansatz könnte genutzt werden, um andere Bindegewebstypen zu untersuchen, die in lebendem Gewebe schwer zugänglich sind. Sehnen sind ein spezifischer Anwendungsfall, doch die Kombination aus Einzelzell-Transkriptomik und Stammzelldifferenzierung ist eine Methode mit breitem Potenzial für das Verständnis der Gewebealterung.