FOR 2033:  Die hämatopoetischen Nischen

• Fachliche Zuordnung: Medizin
• Förderung: Förderung seit 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 232863826

Somatische Stammzellen sind unerlässlich für den Erhalt hochregenerativer Gewebe. Diese Gewebe sind dadurch charakterisiert, dass sie aus einer Hierarchie von gewebespezifischen Zellen, sowie einem Netzwerk unterstützender Zellen mesenchymalen Ursprungs aufgebaut sind. Blutbildende, oder auch hämatopoetische Stammzellen (HSZ) sind die meistuntersuchten somatischen Stammzellen. Deren regenerative Kapazität wird schon seit Jahrzehnten täglich zu klinisch-regenerativen Zwecken eingesetzt. Die unterstützenden mesenchymalen Zellen, auch Nische genannt, sind maßgeblich an der Regulation des Gleichgewichts zwischen HSZ Selbsterneuerung und Differenzierung, sowie HSZ Ruhe und Proliferation beteiligt.Obwohl die Rolle der Nische bei der gesunden und malignen Blutbildung von großer Bedeutung ist, ist nur wenig über die Biologie dieser anatomischen Einheit bekannt. Die Nische ist aus verschiedensten Zelltypen, charakterisiert durch eine wachsende Zahl an Oberflächenmarkern, aufgebaut. In der ersten Förderperiode der Forschergruppe zeigten sich klare Fortschritte bei der Beschreibung der verschiedenen Zelltypen der Nische. Dies brachte Aufschluss über die Signalstoffe die von der Nische produziert werden und über molekulare Mechanismen der Zellen, die das Verhalten der HSZ beeinflussen. Die Forschergruppe zeigte zudem, dass die Nische eine besonders wichtige Rolle bei der Stressbewältigung während Infektionen, nach Bestrahlung oder myeloablativer Therapie, der Blutbildungsregeneration und in in vitro Kulturen spielt. Das Verständnis von zellulären und molekularen Wechselwirkungen zwischen Nische-Komponenten und HSZ soll dazu führen dem Verlust der Stammzellzahl unter Stress entgegen zu wirken. In der zweiten Förderperiode der Forschergruppe werden wir aufbauen auf unseren vorherigen Ergebnissen und uns mit den folgenden Fragestellungen beschäftigen:• Welche zellulären und molekularen Schlüsselfaktoren der Nische beeinflussen die HSZ über Speziesgrenzen sowie deren Selbsterneuerung und Ruhe unter Normal~ und Stressbedingungen?• Welche Schlüsselsignalwege bestimmen die Zusammensetzung der Nische und ihre Leukämie-bedingte Remodellierung?• Wie antwortet die Nische, einschließlich der Extrazellulär Matrix, den leukämischen Zellen und welche dieser Antworten fördert das Überleben und die weitere Entwicklung der leukämischen Zellen?Das Projekt: NicHem Konsortium erforscht die komplexen und dynamischen Wechselwirkungen der HSZ-Nische während der Homöostase sowie unter Stress- und Krankheitsbedingungen weiter mithilfe fortgeschrittener Bildgebungsverfahren und Sequenzierungstechnologien, neuartiger genetischer Methoden und Geneditierung. Erkenntnisse dieser Studien dienen sowohl als Modell für unterschiedliche somatische Stammzellen als auch der Entwicklung neuer Therapieverfahren maligner Bluterkrankungen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen

Projekte

• Charakterisierung des PKC-beta-NF-kB Signalweges in der Knochenmarknische der CLL (Antragsteller Ringshausen, Ingo )
• Die Knochenmarknische unter Entzündungsstress (Antragstellerin Essers, Marieke )
• Die Rolle von PIM1/CXCR4 und des Hedgehog Signalweges in der Stammzellnische. (Antragstellerinnen / Antragsteller Dierks, Christine ;  Duyster, Justus )
• In vivo Analyse der Interaktion hämatopoietischer Stamm-/Progenitorzellen mit der "Knochenmarksnische" - Rolle für Proliferation und Differenzierung (Antragsteller Massberg, Steffen )
• Koordinationsfonds (Antragsteller Oostendorp, Robert A.J. )
• Rolle des sezernierten Frizzled-ähnlichen Proteins 1 (Sfrp1) für die Funktion der hämatopoetischen Nische (Antragsteller Oostendorp, Robert A.J. )
• Untersuchungen zur Rolle der Interaktionen von Lymphom und Nischenzellen (Antragsteller Schmidt-Supprian, Marc )
• Untersuchungen zur Rolle von neuronalen Rezeptoren und den extrazellulären Matrix Proteinen SPARC und Tenascin-C in der hämatopoietischen Stammzellnische im Knochenmark (Antragsteller Nowak, Daniel ;  Trumpp, Ph.D., Andreas )
• Zellulaere und molekulare Komponenten einer funktionalen Nische fuer murine und humane haematopoetische Stammzellen (Antragstellerin Waskow, Claudia )

• Sprecher: Professor Dr. Robert A.J. Oostendorp