Beiträge aus der Wissenschaft

Wie kann man die Bildung von Nervengewebe steuern?

11.04.2019 17:00

Wie kann man die Bildung von Nervengewebe steuern?

Preisgekrönte Masterarbeit hilft mit biofunktionellen Polymermatrices
entwicklungsbiologische Mechanismen zu verstehen

Beim Jahresempfang des Leibniz-Instituts für Polymerforschung Dresden (IPF) am 11. April 2019 wird Anne-Sophie Gimpel für ihre Masterarbeit “Effect of culture conditions on 3D (neuro)epithelial differentiation in Matrigel and starPEG-GAG hydrogels” mit dem Professor-Franz-Brandstetter-Preis für die beste Diplom-/Masterarbeit ausgezeichnet.

Anne-Sophie Gimpel hat mit ihrer Masterarbeit das Studium Regenerative Biology and Medicine an der Technischen Universität Dresden abgeschlossen. Ihr dazu am IPF bearbeitetes Forschungsprojekt diente der Aufklärung von molekularen Faktoren und Mechanismen, die die Differenzierung von humanen induziert pluripotenten Stammzellen (iPSCs) in dreidimensionalen Zellkulturen steuern. Dabei standen früheste entwicklungsbiologische Prozesse im Fokus, die für die Bildung des zentralen Nervensystems und der epidermalen Schicht der Haut verantwortlich sind. Ziel des Projektes war es, Kulturbedingungen für eine Maximierung der neuronalen Differenzierung zu finden.

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Plötzlich gesund

Fortschreitende Naturerkenntnis, ganz allgemein gesprochen, ‘Wissenschaft’, ist der stärkste Feind des medizinischen Wunders. Was unseren Vorfahren als Wunder erschien, was einfache Naturvölker heute noch in heftige Erregung versetzt, das berührt den zivilisierten Menschen längst nicht mehr.
Doch es gibt einen Gegensatz, der jedem Denkenden sofort auffällt: der unerhörte, durchaus nicht abgeschlossene Aufstieg der wissenschaftlichen Heilkunde und die ebenso unerhörte Zunahme der Laienbehandlung und der Kurpfuscherei. Man schätzt die Zahl der Menschen, die der Schulmedizin kein Vertrauen schenken, auf immerhin 50 Prozent.
Wie kann es sein, daß Laienbehandler und Kurpfuscher immer wieder spektakuläre Erfolge aufweisen, von denen die Sensationspresse berichtet?
Der Autor geht dieser Frage nach und kommt zu interessanten Erkenntnissen, aus denen er Vorschläge für eine bessere Krankenbehandlung durch seine ärztlichen Standesgenossen ableitet.

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Anne-Sophie Gimpel nutzte für ihre Forschungen die am IPF entwickelten Hydrogele aus sternförmigem Polyethylenglykol (starPEG) und dem Glykosaminoglykan (GAG) Heparin, die Wachstumsfaktoren effektiv binden und wieder freisetzen können. Durch Kultur von iPSCs in Gegenwart dieses Matrixmaterials konnte sie die Differenzierungsrichtung der Zellen nahezu vollständig von Oberflächenepithel (Haut) zu Neuroepithel (Nerven) überführen. Experimente zur gezielten Inhibierung von bone morphogenic proteins (BMPs), Heparin-bindenden Wachstumsfaktoren, die bei der frühen neuronalen Differenzierung eine essentielle Rolle spielen, legen nahe, dass die starke Bindung dieser Proteine an das Hydrogel den Effekt hervorrufen.

Die Arbeit von Anne-Sophie Gimpel zeigt das Potential multifunktioneller Polymermatrices für die entwicklungsbiologische Forschung. Das IPF engagiert sich auf diesem Gebiet im Rahmen der Exzellenzcluster Center for Regenerative Therapies und Physics of Life an der TU Dresden.

Die Preisverleihung findet am 11. April 2019 ab 17.15 Uhr im Rahmen des Jahresempfangs des IPF statt (Hohe Straße 6, 01069 Dresden-Südvorstadt, Konferenzsaal).