Zeitschrift für Stammzellforschung und -therapie

Abstrakt

Ein Plädoyer für den Einsatz von 3D-Stammzellkultursystemen zur Entwicklung der regenerativen Medizin: Ein Schwerpunkt liegt auf der Photorezeptor-Generierung

Yvan Arsenijevic und Sarah Decembrini

Die Verfügbarkeit von Stammzellen ist sehr vielversprechend für die Untersuchung früher Entwicklungsstadien und die Erzeugung geeigneter Zellen für Zelltransfertherapien. Obwohl viele Forscher mit Stammzellen erfolgreich intrinsische und extrinsische Mechanismen analysieren und spezifische Zellphänotypen erzeugen konnten, zeigen nur wenige Stammzellen oder differenzierte Zellen die Fähigkeit, ein Gewebe zu reparieren. Fortschritte in der Zell- und Stammzellkultivierung haben in den letzten Jahren enorme Fortschritte bei der Erzeugung echter differenzierter Zellen gebracht, die sich nach der Transplantation in ein Gewebe integrieren können, was neue Perspektiven für Entwicklungsbiologiestudien und die regenerative Medizin eröffnet. In dieser Übersicht konzentrieren wir uns auf die wichtigsten Arbeiten, die versuchen, In-vitro-Bedingungen zu schaffen, die die natürliche Umgebung von ZNS-Strukturen wie dem Neuralrohr und seiner Entwicklung in verschiedenen Hirnregionen, einschließlich des Augenbechers, nachahmen. Die Verwendung von Protokollen zum Züchten von Zellen in 3D-Organoiden ist eine Schlüsselstrategie zur Erzeugung von Zellen, die endogenen Zellen ähneln. Ein Schwerpunkt liegt auf der Erzeugung von Netzhautgewebe und Photorezeptorzellen, um die vielversprechenden Entwicklungen auf diesem Gebiet hervorzuheben. Weitere Beispiele werden vorgestellt und diskutiert, wie etwa die Bildung von Kortexgewebe, des Darmepithels oder der Nierenorganoide. Die Erzeugung differenzierter Gewebe und wohldefinierter Zellphänotypen aus embryonalen Stammzellen (ES) oder induzierten pluripotenten Zellen (iPSCs) eröffnet zahlreiche neue Strategien im Bereich der Biologie und regenerativen Medizin. Eine 3D-Organ-/Gewebeentwicklung in vitro aus menschlichen Zellen bietet ein einzigartiges Instrument zur Untersuchung der menschlichen Zellbiologie und Pathophysiologie eines Organs oder einer bestimmten Zellpopulation. Die Perspektive der Gewebereparatur wird ebenso diskutiert wie die Notwendigkeit von Zellbanken, um den Fortschritt dieses vielversprechenden Bereichs zu beschleunigen.