Das Endothel ist für die Aufrechterhaltung der Gefäßfunktion von essentieller Bedeutung. Störungen wesentlicher Endothelfunktionen werden unter dem Oberbegriff der endothelialen Dysfunktion zusammengefasst. Die endotheliale Dysfunktion wird als ein Schlüsselereignis in der Pathologie der kardiovaskulären Erkrankungen wie Arteriosklerose, Koronare Herzkrankheit, Bluthochdruck, Diabetes, kongestive Herzinsuffizienz und pulmonale Hypertonie angesehen. Die enorme sozioökonomische Bedeutung dieser Erkrankungen ist unumstritten. In der Vergangenheit wurden deshalb viele medikamentöse sowie chirurgische Behandlungsmethoden entwickelt, die jedoch besonders bei schweren Erkrankungen keine langfristig zufriedenstellenden Optionen bieten. Neuere Studien haben bewiesen, dass progressive ischämische Funktionsstörungen und Schäden von Organen durch neue therapeutische Strategien, wie die zell-basierte Therapie, verhindert und wieder hergestellt werden können. Diese Ansätze sehen einen Einsatz autologer, aus dem peripheren Blut oder Knochenmark stammender Vorläuferzellen vor. Trotz der in diesem Feld erreichten Fortschritte bleibt eins der noch nicht gelösten Probleme, die schwierige und akkurate Definierung der Vorläuferzellen, ihre Herkunft und Funktion während der Wiederherstellung der Gefäße. Des Weiteren enthält das periphere Blut nur einen geringen Anteil an Vorläuferzellen und die Gewinnung von Knochenmark beruht auf aufwendigen, invasiven Methoden. Embryonale Stammzellen, die sich zu jedem beliebigen Zelltyp entwickeln können, könnten hier als eine Quelle für therapierelevante Zellen dienen. Aus ethischen Gründen und auf Grund der Immunogenität ist die klinische Anwendung der ES-Zellen jedoch schwierig. Durch den Einsatz induzierter pluripotenter Stammzellen können diese Probleme umgangen werden. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Versuch unternommen, eine Methode zu entwickeln, routinemäßig große Mengen von Endothelzellen von murinen embryonalen Stammzellen abzuleiten. Zu Beginn sollten die Zellen unter Verwendung von magnetic beads im Zusammenhang mit dem endothelzellspezifischen Oberflächenantigen Flk-1 mechanisch aufgereinigt werden. Es ist eine einfach anzuwendende Methode, die jedoch trotz dem, bei der Differenzierung erreichten Anteil an Flk-1 positiven Zellen von 40% und auf Grund der schlechten Expandierbarkeit isolierter Zellen, nur einen geringen Durchsatz bot. Die Etablierung rekombinanter ES-Zelllinien, die unter der Kontrolle endothelspezifischer Promotoren Flk-1 bzw. VE-Cadherin ein Reporter- und ein Resistenzgen exprimieren und eine Antibiotikaselektion der Zellen ermöglichen, sollte an dieser Stelle die mit der mechanischen Isolierung verbundenen Probleme beseitigen. Der Gentransfer in ES-Zellen wurde zunächst über die Elektroporation der Vektoren pFlk und pVE-Cad mit anschließender Antibiotikaselektion stabil-transfizierter Klone durchgeführt. Durch die sehr niedrige Effizienz der Transfektion wurde jedoch zur Anwendung einer weiteren Gentransfermethode, der lentiviralen Transduktion, zurückgegriffen. Diese Methode lieferte auf Anhieb positive Ergebnisse bei einer sehr hohen Effizienz und führte zur Etablierung mehrerer unter der Kontrolle des Flk-1 Promoters GFP- und Zeocin-exprimierender ES-Zellklone. Die generierte ES-Zelllinie soll nun eine antibiotikagestützte Isolierung Flk-1 positiver Zellen ermöglichen. Auf Grund der zellspezifischen GFP-Expression eröffnen sich weitere Anwendungsmöglichkeiten dieser Zelllinie, wie z.B. die Optimierung der Differenzierung in Richtung Endothel.
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