Gegenstand des genehmigten Vorhabens ist die Entwicklung und Optimierung von Protokollen für die Gewinnung von somatosensorischen Nervenzellen aus humanen embryonalen Stammzellen (hES-Zellen). Dazu sollen zelluläre Differenzierungsprozesse, die während der Individualentwicklung in vivo ablaufen, in vitro nachgestaltet werden. Im Projekt sollen hES-Zellen zunächst in Zellen der Neuralleiste (neural crest cells, NC-Zellen) differenziert und diese charakterisiert sowie gegebenenfalls angereichert werden. Von NC-Zellen ausgehend sollen im Anschluss Protokolle für die Gewinnung verschiedener Subtypen somatosensorischer Nervenzellen entwickelt werden. Die entstehenden Zellen werden dann mit biochemischen, molekularbiologischen, (immun)histochemischen und pharmakologischen Methoden umfassend analysiert und bezüglich ihrer Funktionalität in vitro überprüft. Im Zusammenhang mit der Differenzierung von hES-Zellen zu den verschiedenen Subtypen somatosensorischer Neuronen ist auch vorgesehen, Gene für jene Faktoren in hES-Zellen zu exprimieren, deren Produkte bei der Entwicklung und Diversifizierung dieser Zellen eine Rolle spielen. Mittelfristiges Ziel der Arbeiten ist neben einem besseren Verständnis der neuralen Differenzierung während der menschlichen Embryonalentwicklung auch die Schaffung von Grundlagen für neue, auf humanen Zellen basierende In-vitro-Zellkulturmodelle, mit deren Hilfe physiologische Prozesse bei der Schmerztransduktion untersucht, die Wirkung analgetischer Substanzen auf neuronale Zellen analysiert und gegebenenfalls neue analgetisch wirksame Substanzen identifiziert werden können. Die im Laufe des Projektes entwickelten und optimierten Methoden sollen dann auch auf humane induzierte pluripotente Stammzellen (hiPS-Zellen) übertragen und die Differenzierung pluripotenter Stammzellen in sensorische Neuronen unter vergleichender Nutzung von hiPS- und hES-Zellen untersucht werden.
April 2013 Pharmakologisches Institut der Universität Heidelberg
