Regeneratives Potenzial der kombinierten Applikation von aus induziert-pluripotenten Stammzellen generierten neuralen Progenitorzellen und neuroprotektiven Substanzen beim Schädel-Hirn Trauma - Untersuchung zur Transplantation im Ratten-Tiermodell

• Antragsteller: Professor Dr. Edmund A. M. Neugebauer; Dr. Tomo Saric
• Fachliche Zuordnung: Molekulare und zelluläre Neurologie und Neuropathologie ; Klinische Neurologie; Neurochirurgie und Neuroradiologie ; Orthopädie, Unfallchirurgie, rekonstruktive Chirurgie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 261920491

Das Schädel-Hirn-Trauma (SHT) ist eine der weltweit führenden Erkrankungen, die zu dauerhafter Behinderung oder Tod führen. Durch seine schwerwiegenden Folgen ist das SHT nicht nur medizinisch, sondern auch sozio-ökonomisch relevant. Die Selbstreparaturmechanismen des Gehirns sind limitiert. Das vorliegende Projekt postuliert, dass die Transplantation neuraler Progenitorzellen, welche aus iPS-Zellen generiert wurden (iPS-NPCs), das kognitive und funktionelle Outcome nach SHT verbessert, und dass die systemische Co-Applikation neuroprotektiver Substanzen die therapeutische Effektivität und Sicherheit der Zelltransplantation zusätzlich erhöht. Nach dem mittels fluid-percussion-induziertem SHT erhalten die Versuchstiere eine stereotaktische Injektion von humanen iPS-NPCs mit oder ohne die effektivste neuroprotektive Substanz. Diese wurde im Vorfeld anhand von in-vitro-Versuchen mit iPS-NPCs-Kulturen ermittelt. In den verschiedenen aufeinander aufbauenden Projektteilen werden die effektivste iPS-NPCs-Zahl, der optimale Injektionszeitpunkt und der zu favorisierende Injektionsort (ipsi- oder contralaterale Hemisphäre) bestimmt. Die Präsenz und Vitalität der iPS-NPCs wird engmaschig mittels in-vivo Biolumineszenz Imaging kontrolliert. Die Auswirkungen der Zelltransplantation auf kognitive und motorische Fähigkeiten der Ratten werden zu definierten Zeitpunkten anhand etablierter Verhaltens- und kognitiven Tests analysiert. Die postmortale Analyse umfasst histologische und immunhistochemische Untersuchungen zur Zelllokalisation, Engraftment, Zellmigration, Kurzzeit-Sicherheit und Konnektivität mit endogenen Zellen. Das vorliegende Projekt soll klären, ob aus iPSCs-generierte neurale Progenitor-Zellen alleine oder in Kombination mit neuroprotektiven Substanzen eine Option für die Geweberegeneration des Gehirns darstellen. Die Ergebnisse könnten helfen, iPS-Zell-basierte Konzepte in die humane Therapie zu tragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Österreich
• Beteiligte Person: Professorin Ute Schäfer, Ph.D.