Stammzellen-'Unsterblichkeitsprotein' entdeckt

Es wurde ein Enzym identifiziert, das den Histongriff auf Stammzellgene erleichtert, der zur Aufrechterhaltung ihrer Unsterblichkeit und Multifunktionalität erforderlich ist.

Forscher der University of Michigan (USA) haben ein Protein entdeckt, das für die Unsterblichkeit und „ewige Jugend“ von Stammzellen verantwortlich ist. Es ist bekannt, dass sie sich in andere Zelltypen verwandeln können oder undifferenziert bleiben, sich vermehren und gleichzeitig die Eigenschaft der „Allmacht“ behalten.

Offensichtlich geht es in diesem Fall um die Wahl des einen oder anderen genetischen Programms. Die häufigste Methode zum Wechsel genetischer Programme sind epigenetische Manipulationen (Modifikation von Histonen, DNA usw.). Histone dienen der Verpackung der DNA, und die dicht gepackten Teile sind für Enzyme, die mRNA synthetisieren, unzugänglich, d. h. diese Gene sind inaktiv. Ist die DNA frei von Histonen, können ihre Gene mit ihnen arbeiten.

Histone wiederum können sich je nach ihren Modifikationen unterschiedlich verhalten. Sind Acetylgruppen an Histone gebunden, können diese nicht eng miteinander interagieren, wodurch die DNA für Transkriptionsfaktoren anfällig wird. Histon-Acetyltransferasen, die Histone mit Acetylgruppen versorgen, wirken daher als DNA-Aktivatoren.

Will sich eine Zelle nicht differenzieren und im Stammzustand verbleiben, muss sie die Aktivität bestimmter Gene aufrechterhalten, die für diesen Zustand der Unsterblichkeit verantwortlich sind. Wie die Forscher in der Fachzeitschrift Cell Stem Cell schreiben, ist das einzige Enzym, das diese Aufgabe in Stammzellen übernimmt, das Mof-Protein. Hervorzuheben ist, dass die Wissenschaftler mit pluripotenten embryonalen Stammzellen arbeiteten, die sich in jede beliebige Körperzelle verwandeln können. Das heißt, die Histon-Acetyltransferase Mof ist für die weitgehende Nichtspezialisierung von Stammzellen verantwortlich, sozusagen für ihre ursprüngliche Unsterblichkeit.

Die meisten Studien widmen sich der Implementierung eines bestimmten Spezialisierungsprogramms. Das heißt, Wissenschaftler erforschen üblicherweise, welche epigenetischen Kontrollproteine für die Aktivierung von Genen epithelialer, neuronaler oder anderer Entwicklungspfade verantwortlich sind. In diesem Fall wurde das Gegenteil getan: Die Autoren schlugen vor, dass die Unsterblichkeit von Stammzellen ebenso wie ihre Differenzierung einem bestimmten Programm unterliegt. Das für Mof kodierende Gen ist ungewöhnlich konservativ; seine Sequenz ist in so unterschiedlichen Organismen wie Mäusen und Fruchtfliegen identisch, sodass man mit hoher Sicherheit davon ausgehen kann, dass es beim Menschen genauso aussieht und funktioniert wie bei anderen Tieren. Vielleicht hilft die Kontrolle dieses Gens in Zukunft dabei, Linien induzierter pluripotenter Stammzellen zu erzeugen und zu erhalten, die die Hoffnung der regenerativen Medizin darstellen.