Untersuchung von entwicklungsabhängigen Prozessen und deren anästhesiologischer Relevanz in hES-Zell abgeleiteten Hirnorganoiden
Differenzierung von hES-Zellen in dreidimensionale Gehirn-Organoide sind aus der Literatur
Dual-Use-Potenzial in der Forschung
Bewertung seiner/ihrer Forschungsarbeiten anzueignen und die aktuelle maßgebliche Literatur
Induktion und Erhalt des naiven Zustandes in pluripotenten humanen Stammzellen und Differenzierung humaner pluripotenter Stammzellen in Nierenzellen
aus pluripotenten Stammzellen abgeleiteten Zellen basieren sollen, sind in der Literatur
Im genehmigten Projekt soll die Entwicklung humaner embryonaler Stammzellen (hES-Zellen) zu hämatopoetischen Stammzellen (hematopoietic stem cells, HSCs) untersucht werden. Das Projekt gliedert sich in zwei Teile.
HLA-Produktion von ES-Zellen während ihrer Differenzierung wurden laut Angaben in der Literatur
Gegenstand der genehmigten Forschungsarbeiten ist die Testung der Wirkung spezifischer Gruppen niedermolekularer Aktivatoren des bone morphogenic protein (BMP)-Signalwegs auf die mesodermale/kardiale Differenzierung humaner embryonaler Stammzellen. Substanzen aus den entsprechenden Stoffgruppen waren zuvor als BMP-Aktivatoren und Modulatoren der mesodermalen/kardialen Differenzierung in murinen ES-Zellen identifiziert worden. Ziel eines ersten Teilprojektes ist es, Vorgehensweisen für eine schrittweise effiziente mesodermale/kardiale Differenzierung humaner embryonaler Stammzellen zu entwickeln, die keine transgenen Zellen erfordern und bei denen BMP durch Substanzen aus den identifizierten Stoffklassen ersetzt werden soll. Hierfür sollen die interessierenden Substanzen in Kombination mit anderen Induktoren der Mesoderm-Entwicklung zur Differenzierung von hES-Zellen eingesetzt, das Zeitfenster ihrer effektiven Wirkung jeweils im Hochdurchsatzverfahren bestimmt, der Effekt der Substanzen auf die Induktion kardialen Mesoderms und die dabei ablaufenden zellulären Prozesse untersucht und ihr Einfluss auf die Strukturierung des kardialen Mesoderms analysiert werden. Anschließend sollen auch Prozesse der Weiterentwicklung des kardialen Mesoderms zu reifen kardialen Zellen optimiert und der Einfluss der Modulation beteiligter Signalwege näher untersucht werden. In einem zweiten Teilprojekt sollen dann die Effekte der BMP-Aktivatoren auf molekularer Ebene im Detail analysiert werden. Hierfür sollen die mit den niedermolekularen Aktivatoren wechselwirkenden Moleküle und die dadurch modulierten zellulären Prozesse identifiziert, die Effekte der BMP-Aktivatoren insbesondere auf das Transkriptom der sich mesodermal/kardial differenzierenden Zellen bestimmt und die Konsequenzen der Modulation der Expression jener Gene untersucht werden, die für mit den entsprechenden Substanzen wechselwirkende Proteine/Nucleinsäuren bzw. für Komponenten der involvierten Signalwege codieren. Die in hES-Zellen gewonnenen Resultate sollen dann in humanen induzierten pluripotenten Stammzellen überprüft werden, wobei hES-Zellen als Referenzmaterial genutzt werden.
BMP-Aktivatoren mit zellulären Bindungspartnern, sind in der wissenschaftlichen Literatur
Untersuchung der Rolle von langen nicht-codierenden RNAs bei der kardialen Differenzierung humaner pluripotenter Stammzellen
von lncRNAs bei der Regulation von Pluripotenz in murinen ES-Zellen ist in der Literatur
Aktualisiert am 01.07.2010 – Für ein Vorhaben, das die Schaffung funktionaler neuronaler Netzwerke aus humanen embryonalen Stammzellen (hES-Zellen) zum Gegenstand hat, wurde die Einfuhr und Verwendung von hES-Zellen genehmigt. Ziel der Arbeiten ist die Herstellung eines In-vitro-Modellsystems, das Eigenschaften humaner neuraler Netzwerke aufweist, und das für Untersuchungen zur Entwicklungsbiologie menschlicher Nervenzellen, für die Testung neuroaktiver Substanzen sowie für die Aufklärung von neurodegenerativen Mechanismen genutzt werden soll. Gleichzeitig sollen die etablierten neuronalen Netzwerke als Ausgangspunkt für Modelle neurodegenerativer Erkrankungen dienen, an denen die Transplantation von aus Stammzellen abgeleiteten neuronalen Zellen untersucht werden kann.
erfolgten bereits unter Nutzung von Nervenzell-Kulturen auf MEAs und sind in der Literatur
Ziel der genehmigten Arbeiten ist die Etablierung eines auf humanen ES-Zellen basierenden Modells für die Untersuchung der Auswirkungen einer Infektion mit Rötelnvirus (Rubella-Virus, RV) auf Zellen des frühen menschlichen Embryos. Hintergrund ist das hohe teratogene Potential von RV, dessen molekulare Grundlagen bislang wenig verstanden sind. In einem ersten Teilprojekt soll analysiert werden, ob und inwieweit hES-Zellen von RV infiziert werden können und ob RV eine produktive Infektion auf hES-Zellen etablieren kann. Dabei sollen die unmittelbaren Konsequenzen einer RV-Infektion für hES-Zellen bestimmt werden, beispielsweise in Hinblick auf die Vitalität der Zellen, auf ihre Teilungsraten, auf die Expression von Markergenen für Pluripotenz sowie auf Apoptose- bzw. Nekroseraten. Ferner soll das Genexpressionsprofil RV-infizierter Zellen analysiert und insbesondere der Effekt der Infektion auf die Anzahl und intrazelluläre Lokalisation der Mitochondrien in hES-Zellen untersucht werden. In einem zweiten Teilprojekt sollen dann die Auswirkungen der RV-Infektion auf die Mitochondrienfunktion bestimmt werden. Dabei sollen insbesondere Komponenten der Atmungskette hinsichtlich ihrer Expression und Funktion analysiert, der ATP-Gehalt der Zellen und die mitochondrialen Membranpotentiale bestimmt sowie intrazelluläre reaktive Sauerstoffverbindungen quantifiziert werden. Schließlich soll die Stoffwechselaktivität der RV-infizierten Zellen gemessen und in diesem Zusammenhang insbesondere die Glykolyserate und die Sauerstoffkonsumtion der Zellen ermittelt werden. In einem dritten Teilprojekt soll schließlich bestimmt werden, welche Folgen eine RV-Infektion auf die Differenzierungsfähigkeit von hES-Zellen im Rahmen von embryoid bodies (EBs) hat. Hierbei soll zum einen die Effektivität der EB-Bildung bestimmt werden, zum anderen soll die Expression von Markergenen für Zellen der drei Keimblätter im EB quantifiziert werden, um Rückschlüsse auf mögliche Interferenz der RV-Infektion mit der frühen Differenzierung im EB ziehen zu können.
von hES-Zellen in Derivate der verschiedenen Keimblätter sind seit langem in der Literatur
Gegenstand der genehmigten Forschungsarbeiten sind die Weiterentwicklung und Optimierung von Protokollen für die Differenzierung humaner embryonaler Stammzellen (hES-Zellen) zu verschiedenen reifen Zelltypen der Lunge, die Herstellung (transplantierbaren) Lungengewebes und dessen Transplantation in Versuchstiere sowie die Nutzung von in vitro gewonnenen humanen Lungenzellen für die Etablierung von In-vitro-Testsystemen für pharmakologisch-toxikologische Fragestellungen. In einem ersten Projektteil sollen hES-Zellen mit Reportergenen versehen werden, deren Expression von Promotoren kontrolliert wird (bzw. die in Loci eingeschleust wurden), die spezifisch in verschiedenen Lungenzelltypen aktiv sind. Die auf diesem Wege hergestellten Reporterzell-Linien sollen in verschiedene Typen von Lungen(vorläufer)zellen differenziert und u. a. im Hochdurchsatzverfahren zur Identifizierung von niedermolekularen Substanzen verwendet werden, die die Differenzierung in die Lungenzellen modulieren. In einem zweiten Projektteil soll ein Verfahren entwickelt werden, um möglichst reifes humanes Lungengewebe in vitro gewinnen zu können. Dazu sollen die entsprechenden Vorläuferzellen in dezellularisiertes (humanes) Lungengewebe eingebracht, die weitere Reifung der pulmonalen Zellen analysiert und das entsprechende Verfahren optimiert werden, u. a. in Abhängigkeit von der Positionierung der Zellen in der Matrix sowie von der gemeinsamen Applikation mit mesenchymalen Stammzellen und/oder endothelialen Zellen. Im dritten Projektteil soll untersucht werden, ob sich das gewonnene pulmonale Gewebe für die Nutzung in pharmakologisch-toxikologischen Screening-Verfahren eignet, wobei das Lungengewebe toxischen bzw. pharmakologisch aktiven Substanzen ausgesetzt und geeignete Endpunkte für die Bestimmung insbesondere von Lungenzelltoxizität ermittelt werden sollen. In einem vierten Projektteil soll das in vitro gewonnene Lungengewebe schließlich unter die Nierenkapsel von Mäusen bzw. intratracheal transplantiert und die weitere Reifung der Lungenzellen in vivo analysiert werden. Alle Untersuchungen sollen im Vergleich mit humanen induzierten pluripotenten Stammzellen (hiPS-Zellen) erfolgen, wobei hES-Zellen und aus ihnen abgeleitete Zellen auch als Referenzmaterial verwendet werden sollen.
dezellularisierter Lungengewebe mit Lungenzellen liegt in der wissenschaftlichen Literatur
Untersuchung der kardioinduktiven Wirkung der extrazellulären Matrix auf die Differenzierung humaner embryonaler Stammzellen
Fortschreiten ihrer Differenzierung in verschiedene Zelltypen ist in der wissenschaftlichen Literatur
