Abstract (German)
Die Transplantation autologer und allogener hämatopoetischer Stammzellen ist mittlerweile eine etablierte Behandlungsmethode ausgewählter onkologischer und hämatologischer Erkrankungen. Es hat sich gezeigt, dass die Rate klinischer Komplikationen unter einer solchen Behandlung abnimmt, je mehr hämatologische Stammzellen transplantiert werden. Oft ist es jedoch schwierig, eine ausreichende Menge ...
Abstract (German)
Die Transplantation autologer und allogener hämatopoetischer Stammzellen ist mittlerweile eine etablierte Behandlungsmethode ausgewählter onkologischer und hämatologischer Erkrankungen. Es hat sich gezeigt, dass die Rate klinischer Komplikationen unter einer solchen Behandlung abnimmt, je mehr hämatologische Stammzellen transplantiert werden. Oft ist es jedoch schwierig, eine ausreichende Menge an transplantierbaren Stammzellen zu gewinnen.
In dieser Arbeit wurde die Möglichkeit überprüft, die Effizienz einer Stammzelltransplantation zu steigern.
Ziel war es zu untersuchen, inwieweit sich die Bindungskapazität von Adhäsionsmolekülen dahingehend beeinflussen lässt, so dass es zu einem verbesserten Engraftment der transplantierten Zellen und dadurch, zu einer schnelleren Regeneration der Hämatopoese nach der Transplantation kommt.
So wurde zunächst ein Ligandenassay entwickelt, der es ermöglichte, die Stimulierbarkeit und daraus resultierende, verstärkte Bindung verschiedener Zelllinien, sowie primärer Zellen aus unterschiedlichen Quellen an Fibronektindomänen mittels der Wachstumsfaktoren Stem Cell Factor (SCF), Hepatocyte Growth Factor / Scatter Factor (HGF/SF), Flt-3 Ligand (FL) und Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) zu überprüfen.
Die daraus gewonnenen Erkenntnisse wurden anschließend auf ein Tiermodell übertragen. Zunächst wurden aufgereinigte linienspezifisch depletierte (lin-) Zellen von mobilisierten, gesunden Spendern, mit und ohne simultane Injektion von SCF in zuvor sublethal bestrahlter NOD/SCID Mäuse transplantiert. Sechs Wochen später wurde das Knochenmark der Versuchstiere auf das Vorhandensein humaner Zellen sowohl durchflußzytometrisch, als auch mittels PCR hin untersucht. Später wurde der Versuchsansatz auch auf die Transplantation mononukleärer Zellen aus Nabelschnurblut ausgedehnt.
Nachdem in jüngster Zeit mehrere Studien auf eine mögliche Transdifferenzierung organspezifischer Stammzellen zu Zellen anderer Organe hingewiesen haben, wurden Leber, Niere, Hoden und Milz der transplantierten Mäuse auf eventuell vorhandene humane Zellen hin untersucht. Dabei konnten in der Leber 0,09%-0,15% humane Zellen und in der Niere 0,05%-0,23% Zellen menschlichen Ursprungs detektiert werden.
Translation of the abstract (English)
The transplantation of peripheral blood-derived hematopoietic stem cells (HSC) has become an established method for the treatment of hematological diseases.
After transplantation, the frequency of clinical complications is reduced when increasing numbers of CD34+ cells are being transplanted. However, in some patients it is difficult to obtain a sufficient number of transplantable HSC.
One ...
Translation of the abstract (English)
The transplantation of peripheral blood-derived hematopoietic stem cells (HSC) has become an established method for the treatment of hematological diseases.
After transplantation, the frequency of clinical complications is reduced when increasing numbers of CD34+ cells are being transplanted. However, in some patients it is difficult to obtain a sufficient number of transplantable HSC.
One option to increase the number of HPC in the peripheral blood is mobilization from bone marrow by chemotherapy or treatment with G-CSF. Another option is the expansion of hematopoietic cells in vitro, without losing their ability to differentiate into the various blood cell lineages. Both approaches try to increase the number of transplantable HSC.
In contrast to that, we intended to develop a procedure with a constant number of transplantable HSC but enhanced homing by modulating the function of adhesion molecules to induce an improved engraftment of transplanted cells, potentially leading to a faster hematopoietic reconstitution after clinical stem cell transplantation.
Therefore a ligand assay was developed to measure the increased adhesion of different cell lines as well as primary cells to fibronectin after stimulation with stem cell factor (SCF), hepatocyte growth factor/scatter factor (HGF/SF), flt-3 ligand (FL) and vascular endothelial growth factor (VEGF).
Furthermore we used the ability to detect and enumerate transplantable pluripotent human HPC, referred to as competitive repopulating units (CRU) based on their potential to repopulate the bone marrow of NOD/SCID mice with lymphoid and myeloid progenitors. The impact of SCF on the hematopoietic engraftment of lin- cells from G-CSF mobilized persons as well as cord blood (CB)- derived pluripotent progenitor cells was investigated.
Additionally we demonstrated organ-specific differentiation of human cells in liver and kidney of transplanted NOD/SCID mice by immunhistochemical staining.
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