Dr. Cornelia Lee-Thedieck: BioNanoHSZ

Die Transplantation blutbildender Stammzellen zum Beispiel in Form von Knochenmark ist für viele Patienten eine Hoffnung auf Heilung. Im Projekt BioNanoHSZ wird erforscht, wie diese Zellen mit Hilfe neuer Biomaterialien vermehrt werden können, so dass sie zukünftig für mehr Patienten zur Verfügung stehen.

Die blutbildenden Stammzellen, die so genannten „hämatopoetischen Stammzellen“, befinden sich im Knochenmark und versorgen uns ein Leben lang mit frischen Blutzellen wie roten Blutkörperchen. Ist das Blut erkrankt wie im Falle von Blutkrebskönnen Ärzte seit den 1960er Jahren das erkrankte Blut durch gesundes ersetzen. Dazu transplantieren sie die blutbildenden Stammzellen eines gesunden Spenders, der Knochenmark oder Stammzellen gespendet hat. Zukünftig könnten diese Zellen auch zur Behandlung von Herzinfarktpatienten genutzt werden – einer der Haupttodesursachen in Deutschland. Der Bedarf an blutbildendenden Stammzellen übersteigt bereits heute die Zahl der zur Verfügung stehenden Transplantate. Es wird sogar erwartet, dass sich diese Schere zwischen Angebot und Bedarf in Zukunft aufgrund der alternden Gesellschaft sowie der Erschließung neuer Behandlungsmöglichkeiten noch weiter öffnen wird.

Eine elegante Lösung um den Bedarf aller Patienten zu decken, die von einer Behandlung mit blutbildenden Stammzellen profitieren würden, wäre die Vermehrung dieser Stammzellen im Labor. Dies ist mit heutigen Methoden nicht in zufrieden stellender Qualität und Menge möglich. Die einzige bekannte Umgebung, in der eine solche Vermehrung möglich ist, ist die natürliche Umgebung der Stammzellen im Körper – genauer gesagt im Knochenmark. Dort ist der Körper in einzigartiger Weise auf die Erhaltung der Stammzellen spezialisiert. Neue wissenschaftliche Erkenntnisse zeigen, dass die Materialeigenschaften der Umgebung wie Steifigkeit oder feinste Strukturierungen, Zellen entscheidend beeinflussen. Aus diesem Grund erforscht die „NanoMatFutur“-Nachwuchsgruppe BioNanoHSZ, wie Stammzellen mit innovativen, nanostrukturierten Materialien wechselwirken. Auf diesen Erkenntnissen aufbauend werden neue Materialien mit einstellbaren Materialeigenschaften entwickelt, die die natürliche Umgebung der Stammzellen nachahmen. Mit dieser künstlich geschaffenen Umgebung will die Nachwuchsgruppe dem Ziel der Vermehrung blutbildender Stammzellen im Labor einen entscheidenden Schritt näher kommen. Das Erreichen dieses Ziels hätte weitreichende positive Konsequenzen für die Behandlung zehntausender Patienten.

Nachwuchsgruppenleiterin Dr. Cornelia Lee-Thedieck

Frau Dr. Cornelia Lee-Thedieck studierte Biochemie an der Universität Tübingen. Nach der Promotion an der Universitätsklinik Tübingen wechselte sie 2007 an das Max Planck Institut für Intelligente Systeme, wo sie zunächst als Postdoktorandin und später als Gruppenleiterin tätig war. Seit 2012 forscht sie am Karlsruher Institut für Technologie (KIT), wo sie seit Oktober 2013 die „NanoMatFutur“-Nachwuchsgruppe BioNanoHSZ leitet.