Zirkuläre RNA verjüngt Stammzellen, ohne ihre Identität zu löschen
Stammzellen, die zu lange im Labor kultiviert werden, verlieren ihre Qualität. Eine neue Technik nutzt eine besondere RNA-Form, um diese Zellen zu verjüngen – ohne sie in unkontrollierte Teiler zu verwandeln.
Mesenchymale Stammzellen – Zellen, die sich zu Knochen-, Knorpel- oder Fettgewebe entwickeln können – werden in der Zelltherapie breit eingesetzt. Doch wiederholte Vermehrung im Labor lässt sie altern und schwächt ihr Potenzial. Die Forschenden griffen auf partielle Reprogrammierung als Lösung zurück: Sie aktivierten drei Yamanaka-Faktoren (Proteine, die Zellen in einen früheren Entwicklungszustand zurückversetzen können) mithilfe zirkulärer RNA – RNA-Moleküle mit einer ringförmigen Struktur, die stabil ist und sich nicht ins Genom einbaut.
Warum die Ringstruktur entscheidend ist
Die konventionelle Reprogrammierung über Yamanaka-Faktoren birgt Risiken: Wird sie zu lange oder in zu hoher Dosis angewendet, kann sie Zellen in einen Zustand unkontrollierter Teilung treiben. Zirkuläre RNA liefert die Faktoren vorübergehend und koordiniert – ohne die DNA zu verändern. Die Forschenden zeigten, dass ihre Methode, circ-OSK, die Stammzellen nicht in induzierte pluripotente Stammzellen umwandelte (Zellen, die unbegrenzt wachsen können und möglicherweise Krebs auslösen).
Nach der Behandlung mit circ-OSK wiesen gealterte Stammzellen weniger Anzeichen zellulärer Seneszenz auf: weniger DNA-Schäden, geringere Spiegel der Entzündungssignale, die seneszente Zellen ausschütten, sowie eine wiederhergestellte Fähigkeit zur Proliferation und Migration. Ihre Identität als Stammzellen blieb dabei erhalten.
Was die Analyse der Genaktivität zeigte
Die Analyse von Genaktivitätsmustern deutete darauf hin, dass die Verjüngung mit einer Unterdrückung des PI3K-Akt-Signalwegs verbunden war – einer Wachstumsroute der Zelle, die mit Alterung und Krebs in Zusammenhang gebracht wird. Die Genomanalyse bestätigte, dass das Erbmaterial intakt geblieben war. Die Ergebnisse wurden in Stem Cell Research & Therapy veröffentlicht. Es handelt sich um Laborforschung; für Anwendungen am Menschen sind umfangreiche weitere Untersuchungen erforderlich.
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