Zeitschrift für Stammzellforschung und -therapie

Abstrakt

Kein Nachweis eines potenziellen Krebsrisikos bei aus freien, viralen, reprogrammierten Stammzellen gewonnenen dopaminergen Neuronen aus Fibroblasten erwachsener Mäuse

Liu G

Ziel: Die Stammzellersatztherapie durch Reprogrammierung somatischer Zellen ist eine bedeutende prospektive Therapie für neurodegenerative Erkrankungen und personalisierte Medizin. Da virustragende Reprogrammierungsgene ein erhebliches Risiko für die Tumorbildung bergen, tendieren aktuelle Ansätze dazu, das virale Muster durch ein nicht-virales System zu ersetzen. Es bestehen jedoch weiterhin große Bedenken hinsichtlich der onkogenen Eigenschaften dieser Reprogrammierungsgene. Derzeit gibt es keine direkten Beweise dafür, dass nicht-virale Systeme die Integration genomischer DNA und Mutageneseereignisse in den Endprodukten nach der Reprogrammierung nicht beeinflussen.
Methoden: Wir haben das potenzielle Krebsrisiko von reprogrammierten dopaminergen Neuronen aus Stammzellen mithilfe eines einzigartigen nicht-viralen Vektors mit vier Reprogrammierungsgenen bewertet. Reprogrammierte dopaminerge Neuronen aus Stammzellen waren die Endprodukte nach 50 Tagen Zellkultur aus Fibroblasten erwachsener Mäuse. Nach 6 Monaten Kultur wurden diese Zellen auf ihr Krebsrisiko untersucht.
Ergebnisse: Die allgemeinen Krebsrisikobewertungen wurden zunächst anhand mehrerer Stammzell-Biomarker untersucht. Wir haben keine Überexpression dieser Biomarker festgestellt. Darüber hinaus haben wir untersucht, ob die wichtigsten Neurotransmissionsfaktoren nach 6 Monaten in Massenzellkulturen exprimiert wurden oder nicht. Unsere Ergebnisse zeigten, dass nur eine robuste Genexpression der Tyrosinhydroxylase (TH), dem geschwindigkeitsbestimmenden Enzym bei der Dopaminsynthese, nachgewiesen wurde. Darüber hinaus wurde das Endprodukt TH-positiver dopaminerger Neuronen durch Sequenzierung der TH-Genom-DNA bestätigt. Unsere Daten deuteten darauf hin, dass keines der vier Reprogrammierungsgene in die Genom-DNA der Wirtszelle integriert wurde und dass nach der Gensequenzierung der TH-Genom-DNA keine weiteren Mutationsereignisse auftraten, die mit den vollständigen 13 codierenden Exons mit zweiendigen, teilweise nicht übersetzten Regionen in Zusammenhang standen.
Schlussfolgerung: Reprogrammierte dopaminerge Neuronen aus adulten Mausfibroblasten erwiesen sich als sichere Technologie und Ansatz für eine potenzielle Therapie neurodegenerativer Erkrankungen.