Stammzell Facility

Die Stammzell Core Unit unterstützt interessierte Wissenschaftler bei der Arbeit mit humanen embryonalen Stammzellen (hESC) sowie humanen induzierten pluripotenten Stammzellen (hiPSC). Der Schwerpunkt liegt auf der Herstellung von Patienten- oder Krankheits-spezifischen iPS-Zelllinien, sodass auf die Anforderungen der jeweiligen Projekte individuell eingegangen werden kann. Die Unit ist eng mit dem Institut für Experimentelle Pharmakologie und Toxikologie, insbesondere der Arbeitsgruppe "cardiac tissue engineering" assoziiert, wo im Rahmen von Untersuchungen zu pharmakologischen Behandlungsmöglichkeiten von Herz-Kreislauferkrankungen bereits Erfahrungen mit pluripotenten Stammzellen vorliegen.

Vor wenigen Jahren wurde erstmalig gezeigt, dass adulte somatische Zellen (z.B. Fibroblasten) durch Gabe einer Kombination definierter Transkriptionsfaktoren zu induzierten pluripotenten Stammzellen reprogrammiert werden können [1,2]. Seither wird diese bahnbrechende Entdeckung ständig weiter untersucht und die Methoden weiterentwickelt [3-5]. Die Herstellung von Patienten- oder Krankheits-spezifischen iPS-Zelllinien ist besonders hilfreich für die Untersuchung der Krankheitsentstehung und bietet neue Möglichkeiten der Therapie- und Substanzentwicklung sowie -testung [6].

Serviceleistungen

Humane Fibroblasten
Humane Fibroblastenkultur aus Hautgewebestück
Embryoid Bodies
"embryoid bodies" (EBs) aus hiPS-Zellen in Suspensionskultur
hiPS
hiPS-Zellkultur auf Feeder-Zellen
hiPS-Zellklon
hiPS-Zellklon: Immunfluoreszenzfärbung Oct4=rot; TRA-1-60=grün

Neben der routinemäßigen Kultivierung von pluripotenten Stammzellen führt die Stammzell Facility laufend Reprogrammierungen von humanen adulten Fibroblasten zu hiPS-Zellen durch, u.a. um daraus eine Referenz-Sammlung von hiPS-Zellklonen zu erstellen. Dazu wurden unterschiedliche Methoden der Reprogrammierung (integrierend und nicht-integrierend) sowie verschiedene Möglichkeiten zur Charakterisierung der Pluripotenz etabliert. Zur Zeit wird in der Facility das "genome editing" mit Hilfe des CRISPR/Cas9-Systems untersucht, sodass in Zukunft in hiPS-Zellen genomische DNA-Sequenzen inseriert, entfernt oder ersetzt werden können.

Die Facility bietet die im Folgenden aufgeführten Serviceleistungen an. Die genaue Vorgehensweise wird zu Beginn jeder Kooperation individuell abgestimmt und an die jeweiligen Anforderungen angepasst.

  • Beratung zur optimalen und individuellen Projektplanung
  • Schulung im Umgang mit hES- / hiPS-Zellen
  • Herstellung Patienten-spezifischer iPS-Zellen
    • Anlegen einer Primärzellkultur aus einer Patientenprobe hauptsächlich Fibroblasten aus Hautbiopsien, alternativ isolierte Blutzellen) --> voraussichtlicher Zeitaufwand ca. 3 Wochen
    • Reprogrammierung: standardmäßig werden für das Einbringen der Reprogrammierungsfaktoren nicht-integrierende virale Vektoren (Sendaivirus, CytoTune-Kit) verwendet --> voraussichtlicher Zeitaufwand ca. 3 Wochen
    • Vereinzelung, Expansion und Kryokonservierung der erzeugten hiPS-Zell-Klone
      --> voraussichtlicher Zeitaufwand ca.2 Monate
  • Charakterisierung der hiPS-Zell-Klone
    • Morphologie
    • Expressionsprofil: Nachweis von Stammzell- und Pluripotenzmarkern mittels RT qPCR oder Immunhistochemie bzw. Immunofluoreszenz
    • Untersuchung des in vitro Differenzierungspotentials: "embryoid body formation": Nachweis der Entstehung aller 3 Keimblätter über verschiedene Marker mittels RT qPCR
  • Qualitätskontrolle von hES-/ hiPS-Zellkulturen
  • Anlegen einer Patienten-spezifischen hiPS-Bank
  • Versorgung mit konditioniertem Medium (für hES- oder hiPS-Zellen in Feeder-freier Kultur)
  • Versorgung mit Feeder-Zellen (murine embryonale Fibroblasten (MEFs)
  • Beratung und Unterstützung bei der Entwicklung von Protokollen zur Differenzierung in verschiedene Zelltypen
  • Beratung und Unterstützung beim "genome editing" von hiPS-Zellen mit Hilfe des CRISPR/Cas9-Systems

Anmeldung

Bitte wenden Sie sich für weitere Informationen per Telefon oder Email an die unten genannten Kontaktadressen und beachten Sie die Nutzungsordnung der Facility.

Kontakt

Referenzen

[1] Takahashi, K., et al. Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell 131, 861-72 (2007)
[2] Yu, J., et al. Induced pluripotent stem cell lines derived from human somatic cells. Science 318, 1917-20 (2007)
[3] Nakagawa, M., et al. Generation of induced pluripotent stem cells without Myc from mouse and human fibroblasts. Nature Biotechnol. 26, 101-6 (2008)
[4] Lin, T., et al. A chemical platform for improved induction of human iPSCs. Nature Meth. 6 (11), 805-9 (2009)
[5] Warren, L., et al. Highly efficient reprogramming to pluripotency and directed differentiation of human cells with synthetic modified mRNA. Cell Stem Cell 7, 618-630 (2010)
[6] Park, I.-H., et al. Disease-specific induced pluripotent stem cells. Cell 134, 877-886 (2008)