China gelingt erstmals hämatopoetische Differenzierung menschlicher embryonaler Stammzellen

Als Teil der Shenzhou-15-Mission konnte China jüngst erstmals im Weltraum die in vitro hämatopoetische Differenzierungmenschlicher embryonaler Stammzellen durchführen. Auf weiteren Missionen soll diese Art von Experimenten noch weiter fortgeführt werden.

Nach dem erfolgreichen Start und Andocken des Raumschiffs Tianzhou-6 haben die Taikonauten (Bezeichnung für Astronauten aus China) der„Shenzhou“-15-Mission das wissenschaftliche Team bei der Durchführung von sechs- bis 15-tägigen Zellkulturexperimenten im Orbit unterstützt. Zu den Experimenten gehört u.a. auch die erste internationale Forschung an menschlichen pluripotenten Stammzellen, wobei es konkret um die in vitro hämatopoetische Differenzierung (d.h. die Entwicklung von Zellen oder Geweben von einem weniger in einen stärker spezialisierten Zustand) menschlicher embryonaler Stammzellen unter Weltraumbedingungen geht.

Bereits im Jahr 2017 hatte das Forschungsteam ein Tianzhou-Frachtschiff (Nr. 1) genutzt, um die Vermehrung und Differenzierung embryonaler Stammzellen an einer Maus zu untersuchen. Die Ergebnisse damals zeigten, dass die Mikrogravitationsumgebung im Weltraum vorteilhafte Bedingungen für das 3D-Wachstum und die Aufrechterhaltung derStammzelleneigenschaft von embryonalen Stammzellen der Maus bot. Die im Weltraum kultivierten Stammzellen zeigten einen besseren 3D-Wachstumsmodus als auf der Erde und behielten ein höheres Niveau der pluripotenten Genexpression bei.Nach Ansicht von Experten kann die einzigartige Mikrogravitationsumgebung im Weltraum einen neuen Weg darstellen, um die undifferenzierte Proliferation von Stammzellen aufrechtzuerhalten, die Effizienz der induzierten Differenzierung zu erhöhen und den Aufbau dreidimensionaler Gewebe zu verbessern. Dies könne für die künftige Nutzung der Stammzellenregeneration im Dienste der menschlichen Gesundheit von Vorteil sein.

In einem Interview mit CCTV News erklärte Lei Xiaohua, Forscher am Institut für Biomedizin und Technologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS), dass die Taikonauten an Bord der „Shenzhou“-15 erfolgreich eine hämatopoetische Stammzelle differenziert hätten, die einem Kieselstein im Orbit ähnele. Diese Stammzelle werde weiter reifen und sich zu einer Gruppe hämatopoetischer Stammzellen differenzieren, die dann einer Traube ähneln würden. Wie diese experimentellen Ergebnisse zeigen, hat China die erste hämatopoetische Differenzierung menschlicher embryonaler Stammzellen unter Weltraumbedingungen erfolgreich durchgeführt und damit sein erstes experimentelles Ziel erreicht.

Lei erklärte, dass das Forschungsteam in der nächsten Phase eine umfassende Erkennung und Analyse dieser Gruppe hämatopoetischer Stammzellen durchführen und die relevanten Gene, die die frühe hämatopoetische Differenzierung menschlicher pluripotenter Stammzellen in der Weltraumumgebung beeinflussen, durch einen Vergleich mit der Kontrollgruppe am Boden herausfiltern müsse. Das Team werde überdies auch weiterhin das dreidimensionale Wachstum induzierter pluripotenter Stammzellen in der Weltraumumgebung erforschen und dabei die Vorteile nutzen, die sich mit den Tianzhou-Frachtschiffen Nr. 7 und 8 bieten.