Cytogenetik

Wir bieten Ihnen eine Karyotypisierung von humanen und nicht-humanen Zellen an, um Ihre Zelllinien bezüglich Kreuzkontamination oder kultur- bzw. behandlungsbedingter Chromosomenstörungen zu überprüfen.


A. Identifizierung/Authentifizierung von Zelllinien

Analyse von Zelllinien - immer für eine Überraschung gut

Experimente mit Zelllinien, die kreuzkontaminiert sind und/oder im Laufe der Passagierungen chromosomale Veränderungen entwickeln, kosten unnötig Zeit und Geld und sind mindestens im Falle einer Kreuzkontamination letztlich ohne Aussagekraft. Aber ist das wirklich ein relevantes Problem?

Im Laborjournal (Heft 3/2013) berichtet Mario Rembold über eine Studie, in der 500 Leukämiezelllinien bezüglich Kreuzkontamination analysiert wurden. In 15% der Zelllinien fanden sich andere Zellen als die erwarteten (Leukemia 2003, 17(2):416-26)! Auch eine neuere Arbeit von Stürzl und Coautoren konnte nachweisen, dass die schon seit Jahren im Umlauf befindliche Zelllinie SLK (endotheliale Zellen eines Kaposi-Sarkoms) in Wirklichkeit eine Nierencarzinomzelllinie (Caki-1) war (Int J Cancer 2013, 132(8):1954-8).

Jeder, der mit Zelllinien arbeitet, sollte daher von Anfang an ein gesundes Misstrauen mitbringen. Entsprechende Tests sollten mindestens am Beginn und Ende der Arbeiten stehen. So sollte insbesondere der Zelltyp durch entsprechende Analysen bestätigt werden.

Daneben kann eine STR-Analyse sinnvoll sein (diese kann selbst durchgeführt werden oder z.B. im DSMZ, Braunschweig). Ist dies z.B. zu Beginn bei einer Tumorgewebeprobe und der vom gleichen Patienten entnommenen Blutprobe erfolgt, so hat man jederzeit die Möglichkeit, im Verlauf der Experimente die Identität der Zellkulturen oder immortalisierten Zellen zu überprüfen.

Ein weiteres sinnvolles Analyseverfahren ist die Karyotypisierung. Viele humane und nicht-humane Zelllinien weisen chromosomale Charakteristika auf (numerische und/oder strukturelle Aberrationen, Polyploidien), wodurch die Zelllinie gut im Verlauf der verschiedenen Passagierungen identifizierbar ist und kulturbedingte Veränderungen erkannt werden können. Eine Kreuzkontamination ist manchmal schon allein über die Feststellung, dass das Geschlecht nicht mehr mit der Ausgangsprobe übereinstimmt, feststellbar. Reagiert eine Zellkultur bei den Experimenten nicht, wie erwartet, kann dies ebenfalls Hinweis auf eine Kreuzkontamination sein oder eine kulturbedingte Veränderung der Zelllinie (so kann eine bisher diploide Zelllinie z.B. plötzlich Aberrationen angehäuft haben oder überwiegend polyploid geworden sein). Eine Chromosomenanalyse kann hier zur Klärung beitragen. Zur Identifizierung von submikroskopischen Veränderungen kann zusätzlich eine Array-Analyse erfolgen.


Sie sind an einer Chromosomenanalyse Ihrer Zellkulturen interessiert?

Bitte wenden Sie sich an Frau Dr. Ulrike A. Mau-Holzmann, Tel. 07071-29-72305, oder per Mail an ulrike.mau@med.uni-tuebingen.de


B. Qualitätskontrolle induzierter pluripotenter Stammzellen (iPS-Zellen) durch Karyotypisierung

Die Möglichkeit, terminal differenzierte Zellen zu induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS Zellen) zu reprogrammieren hat das Feld der Stammzellforschung revolutioniert. Ein wichtiger Bestandteil für die Qualitätskontrolle sind Karyotypisierungen, da im Laufe der Reprogrammierung chromosomale Aberrationen auftreten können. Chromosomale Aberrationen können in der Folge Ergebnisse verfälschen und zu Artefaktmessungen führen. Wir bieten rasche, qualifizierte und kostengünstige Chromosomenanalysen von kultivierten oder fixierten iPS Zellen an: Analysedauer 1-4 Wochen, numerische und strukturelle Auswertung von standardmäßig 15 Mitosen mit ausreichender Bandenqualität (GTG-Färbung, bei Bedarf Spezialfärbungen), Befundung nach ISCN 2013. Technische Unterstützung zur Aufarbeitung und Fixierung von iPS Zellen stellen wir Ihnen gerne zur Verfügung.

Beispiel 1
(von Dr.rer.nat. Benjamind Schmid, Bioneer A/S, Hørsholm, Denmark)

Aussortierter Klon einer gentechnisch veränderten männlichen Stammzelllinie, bei der durch die Manipulation eine komplexe Translokation unter Verlust des Y-Chromosoms entstanden ist: 45,X,t(1:19),t(7;12),t(7;13),t(17;22).


C. Überprüfung der Einwirkung von Noxen auf Zellkulturen durch Karyotypisierung

In einigen Fällen kann es sinnvoll sein, an Zellkulturen den Effekt einer einwirkenden Noxe im Vergleich zur unbehandelten Zellkultur zu untersuchen. So kann die vergleichende konventionelle Chromosomenanalyse der entsprechenden Zellkulturen meist relativ einfach lichtmikroskopisch darstellbare Aberrationen sichtbar machen.

Beispiel 2
(von Frau Dr. Kampa-Schittenhelm, Medizinische Klinik II, Labor für experimentelle Hämatologie / Onkologie, Tübingen)

Gleiche BA/F3-Zelllinie nach Bestrahlung mit 2x5Gy. Die charakteristischen Translokationen sind erhalten geblieben. Anhäufung von Markerchromosomen.


Beispiel 3
(von Jonasz Weber, Institut für Medizinische Genetik & Angewandte Genomik, Tübingen)

Neuronale Vorläuferzelllinie, die mit dem großen T-Antigen des SV40-Virus immortalisiert wurde. Polyploidisierung, Verlust des Y-Chromosoms und Entstehung von Markerchromosomen.

Sie sind an einer Chromosomenanalyse Ihrer Zellkulturen interessiert?

Bitte wenden Sie sich an Frau Dr. Ulrike A. Mau-Holzmann, Tel. 07071-29-72305, oder per Mail an ulrike.mau@med.uni-tuebingen.de


Publikationen

Generation of an isogenic, gene-corrected iPSC line from a pre-symptomatic 28-year-old woman with an R406W mutation in the microtubule associated protein tau (MAPT) gene. Nimsanor N, Poulsen U, Rasmussen MA, Clausen C, Mau-Holzmann UA, Nielsen JE, Nielsen TT, Hyttel P, Holst B, Schmid B., Stem Cell Res. 2016 Sep 28;17(3):600-602. Free Article

Generation of an isogenic, gene-corrected iPSC line from a symptomatic 59-year-old female patient with frontotemporal dementia caused by an R406W mutation in the microtubule associated protein tau (MAPT) gene. Nimsanor N, Poulsen U, Rasmussen MA, Clausen C, Mau-Holzmann UA, Nielsen JE, Nielsen TT, Hyttel P, Holst B, Schmid B., Stem Cell Res. 2016 Sep 28;17(3):576-579. Free Article

Induced pluripotent stem cells (iPSCs) derived from a symptomatic carrier of a S305I mutation in the microtubule-associated protein tau (MAPT)-gene causing frontotemporal dementia. Nimsanor N, Jørring I, Rasmussen MA, Clausen C, Mau-Holzmann UA, Kitiyanant N, Nielsen JE, Nielsen TT, Hyttel P, Holst B, Schmid B., Stem Cell Res. 2016 Oct 20;17(3):564-567. Free Article

Generation of an isogenic, gene-corrected iPSC line from a symptomatic 57-year-old female patient with frontotemporal dementia caused by a P301L mutation in the microtubule associated protein tau (MAPT) gene. Nimsanor N, Kitiyanant N, Poulsen U, Rasmussen MA, Clausen C, Mau-Holzmann UA, Nielsen JE, Nielsen TT, Hyttel P, Holst B, Schmid B., Stem Cell Res. 2016 Sep 28;17(3):556-559. Free Article

Generation of induced pluripotent stem cells derived from a 77-year-old healthy woman as control for age related diseases. Nimsanor N, Jørring I, Rasmussen MA, Clausen C, Mau-Holzmann UA, Bus C, Hoffmann SA, Gasser T, Kluba T, Holst B, Schmid B., Stem Cell Res. 2016 Sep 28;17(3):550-552. Free Article

Generation of an isogenic, gene-corrected control cell line of the spinocerebellar ataxia type 2 patient-derived iPSC line H266. Marthaler AG, Tubsuwan A, Schmid B, Poulsen UB, Engelbrecht AF, Mau-Holzmann UA, Hyttel P, Nielsen TT, Nielsen JE, Holst B., Stem Cell Res. 2016 Jan;16(1):202-5. Free Article

Generation of an isogenic, gene-corrected control cell line of the spinocerebellar ataxia type 2 patient-derived iPSC line H271. Marthaler AG, Schmid B, Tubsuwan A, Poulsen UB, Engelbrecht AF, Mau-Holzmann UA, Hyttel P, Nielsen JE, Nielsen TT, Holst B., Stem Cell Res. 2016 Jan;16(1):180-3. Free Article

Generation of an isogenic, gene-corrected control cell line of the spinocerebellar ataxia type 2 patient-derived iPSC line H196. Marthaler AG, Schmid B, Tubsuwan A, Poulsen UB, Engelbrecht AF, Mau-Holzmann UA, Hyttel P, Nielsen JE, Nielsen TT, Holst B., Stem Cell Res. 2016 Jan;16(1):162-5. Free Article

Raeth S, Sacchetti B, Siegel G, Mau-Holzmann UA, Hansmann J, Vacun G, Hauk TG, Pfizenmaier K, Hausser A. A mouse bone marrow stromal cell line with skeletal stem cell characteristics to study osteogenesis in vitro and in vivo. Stem Cells Dev. 2014 May 15;23(10):1097-108. doi: 10.1089/scd.2013.0367. Epub 2014 Feb 18.

Armeanu-Ebinger S, Wenz J, Seitz G, Leuschner I, Handgretinger R, Mau-Holzmann UA, Bonin M, Sipos B, Fuchs J, Warmann SW. Characterisation of the cell line HC-AFW1 derived from a pediatric hepatocellular carcinoma. PLoS One. 2012;7(5):e38223. doi: 10.1371/journal.pone.0038223. Epub 2012 May 30.

Seitz G, Warmann SW, Fuchs J, Mau-Holzmann UA, Ruck P, Heitmann H, Hoffman RM, Mahrt J, Müller GA, Wessels JT. Visualization of xenotransplanted human rhabdomyosarcoma after transfection with red fluorescent protein. J Pediatr Surg. 2006 Aug;41(8):1369-76.