Hämato­poe­ti­sche Stamm­zel­len sind während unseres Lebens für die Produk­tion unserer Blutzel­len verant­wort­lich. Die Dynami­ken, die der Regula­tion der Blutstamm­zel­len zu Grunde liegen sind aller­dings noch nicht vollstän­dig verstan­den. Mit Hilfe von somati­schen Mutatio­nen in den mitochon­dria­len Genomen von Blut- und Knochen­marks­pro­ben nach Stamm­zell­trans­plan­ta­tio­nen versu­chen wir Stamm­zell­dy­na­mi­ken und hämato­poe­ti­sche Regene­ra­tion besser zu verstehen.

Während unseres Lebens entste­hen in unsere Zellen konti­nu­ier­lich somati­sche Verän­de­run­gen in unserer DNA. Diese Anhäu­fung von Verän­de­run­gen können wir nutzen, um physio­lo­gi­sche Prozesse direkt im mensch­li­chen Körper, zum Beispiel in unserem Blutsys­tem, zu verfol­gen und damit besser zu verstehen.

Die Blutbil­dung (Hämato­poese) ist ein überle­bens­wich­ti­ger Prozess unseres Körpers, der zur konti­nu­ier­li­chen Produk­tion von verschie­de­nen Zellty­pen, wie roten und weißen Blutkör­per­chen, beiträgt. Blutstamm­zel­len, die sich im Knochen­mark befin­den, sichern dabei die Produk­tion und Entwick­lung aller Zellen des Bluts. Die Dynami­ken, die der Regula­tion der Blutstamm­zel­len und der Blutzell­pro­duk­tion zu Grunde liegen sind aller­dings noch nicht vollstän­dig verstanden.

Um diese funda­men­ta­len Prozesse wie die Entste­hung und Aktivi­tät bestimm­ter Klone im Blutsys­tem sicht­bar zu machen, nutzen wir Mutatio­nen im mitochon­dria­len Genom als natür­li­che Barcodes einzel­ner Blutstamm­zel­len. Durch eine erhöhte Mutati­ons­rate in Verbin­dung mit der gerin­gen Größe hat das mitochon­driale Genom einige Vorteile gegen­über der Sequen­zie­rung des nukleären Genoms. Mit Hilfe von Blut- und Knochen­marks­spen­den von Patient:innen nach Stamm­zell­trans­plan­ta­tio­nen versu­chen wir damit die Stamm­zell­dy­na­mi­ken direkt im mensch­li­chen Körper zu evalu­ie­ren, Stamm­zell­ver­hal­ten besser zu verste­hen, sowie Krebs­zel­len nach Rezidiv frühzei­tig zu detek­tie­ren und zu charakterisieren.