Stammzellbiologie

Vorwort 7
1 Einführung: einige Grundlagen der Entwicklungs- und Molekularbiologie 9
1.1 Differenzierung 10
1.2 Frühe Entwicklung: Konzept der drei Keimblätter 14
1.3 Methoden zum Nachweis der differenziellen Genaktivität 15
1.4 Regulation der Entwicklung: extrazelluläre Wachstumsfaktoren 16
2 Regeneration im Tierreich 22
2.1 Regeneration in Hydra 25
2.2 Regeneration in Planarien 31
2.3 Regeneration in Urodelen 35
2.4 Regeneration in Zebrafischen 43
2.5 Regeneration in adulten Säugern 52
3 Embryonale Stammzellen zeigen vielfältige Entwicklungsmöglichkeiten 57
3.1 Begriffsklärung: Was ist eine Stammzelle? 57
3.2 Embryonale Stammzellen 62
3.3 Das molekulare Netzwerk embryonaler Stammzellen 67
3.4 Epigenetik 72
3.5 Das Entwicklungspotenzial von Stammzellen 81
3.6 Humane ES-Zellen 84
3.7 Zielgerichtete Differenzierung von embryonalen Stammzellen 88
3.8 Embryonale Stammzellen als Therapieoption: auftretende Probleme 90
3.9 Ethische Problematik bei der Verwendung humaner ES-Zellen 91
4 Adulte Stammzellen: ein Überblick 94
4.1 Das Konzept der Stammzellnische 95
4.2 Migration adulter Stammzellen 99
4.3 Therapieansätze mit adulten Stammzellen 100
5 Adulte Stammzellen des Knochenmarks 102
5.1 Die Stammzellen des Knochenmarks 102
5.2 Herkunft hämatopoetischer Stammzellen 105
5.3 Identifizierung hämatopoetischer Stammzellen 105
5.4 Molekulare Signatur und Reinigung hämatopoetischer Stammzellen 106
5.5 Die Stammzellnische hämatopoetischer Stammzellen 110
5.6 Differenzierung hämatopoetischer Stammzellen 114
5.7 Klinische Anwendung hämatopoetischer Stammzellen 116
5.8 Die mesenchymalen Stammzellen des Knochenmarks 121
5.9 Die endothelialen Vorläuferzellen des Knochenmarks 126
6 Gewebeständige adulte Stammzellen 133
6.1 Adulte Stammzellen des Skelettmuskels 133
6.2 Stammzellen des zentralen Nervensystems 138
6.3 Stammzellen der Haut 145
6.4 Stammzellen des Darms 148
7 Reprogrammierung: die Umkehr der embryonalen Entwicklung 158
7.1 Die historischen Wurzeln 158
7.2 Die Arbeiten von Briggs, King und Gurdon an Fröschen 161
7.3 Kerntransfer bei Säugetieren 165
7.4 Molekulare Mechanismen der Reprogrammierung durch Kerntransfer 167
7.5 Kerntransfer beim Menschen: therapeutisches versus reproduktives Klonen 169
8 Induzierte pluripotente Stammzellen 175
8.1 Gewinnung von iPS-Zellen 176
8.2 Andere Möglichkeiten der Reprogrammierung 184
8.3 Verbesserungen der iPS-Zell-Technologie 184
8.4 Anwendungsoptionen von iPS-Zellen 186
8.5 Gezielte Transdifferenzierung oder direkte Reprogrammierung 193
9 Rechtliche Aspekte der Stammzellforschung 196
9.1 Ethische Argumente in der Forschung mit humanen embryonalen Stammzellen 196
9.2 Das deutsche Embryonenschutzgesetz 200
9.3 Das Stammzellgesetz 201
9.4 Internationale Regelungen 202
9.5 Rechtliche Aspekte zur Klonierung vom Menschen 204
10 Anhang 207
10.1 Meilensteine der Stammzell- und Regenerationsbiologie 207
10.2 Glossar 209
Register 215