iPS-Zelldifferenzierung

Wissenschaftler können mit verschiedenen Methoden die induzierte Differenzierung von pluripotenten Stammzellen oder iPS-Zellen in verschiedene spezialisierte Zelltypen fördern, darunter Betazellen der Bauchspeicheldrüse, Leberzellen und Kardiomyozyten.

Zellen werden mit verschiedenen Techniken gezüchtet, und die Differenzierung wird durch Zugabe spezifischer Wachstumsfaktoren zum Zellkulturmedium in einer bestimmten Sequenz zu bestimmten Zeiten induziert.

Bei einer Methode werden die iPS-Zellen in einem Kulturmedium gezüchtet, wo sie dreidimensionale Zellverbände bilden, die als Embryoidkörper oder EBs bezeichnet werden und später differenzierte Zellen bilden.

Zum Beispiel differenzieren sich EBs zu Neuronen, wenn sie in einem speziellen Nährmedium gezüchtet werden, das mit Molekülen wie Wachstumsfaktoren oder Vitaminen angereichert ist, die den neuronalen Differenzierungsweg auslösen.

Mit dieser Methode werden die EBs sequentiell von pluripotenten Zellen zu neuralen Vorläuferzellen und schließlich zu terminalen differenzierten und aktiven Motoneuronen transformiert.

Bei einer anderen Methode werden iPS-Zellen auf künstlichen Gerüsten gezüchtet, die die extrazellulären Matrixproteine für das Wachstum bereitstellen. Die Zellen verwandeln sich direkt in spezialisierte Zellen, ohne die intermediären Embryoidkörper zu bilden.