Während der Embryonalentwicklung führen neurale Stammzellen komplexe Wanderungen im wachsenden Hirn aus. Bei Störungen der Migration kommt es zu Fehlverschaltungen von Nervenzellen, die Epilepsie und andere Hirn- funktionsstörungen hervorrufen (Guerrini et al. 2008). Resultate von anderen Grup- pen und von uns zeigen, dass neurale Stammzellen in Kultur normalerweise nur wenig oder nicht wandern. Unter definierten Bedingungen können neurale Stamm- zellen jedoch hoch invasiv werden: Dazu werden die FGF- und BMP-Signalwege sowie die Transkriptionsfaktoren Snail 1/2 benötigt (Sailer et al. 2005). Diese Aktivierung von Invasivität ist nicht auf den Embryo beschränkt, sondern findet auch in adulten Stammzellen statt (Sailer et al. 2005). Unsere Hypothese ist, dass die Invasion von Hirntumoren durch die gleichen Signalwege aktiviert wird. Diese Hypo- these wird untermauert durch die Beobachtung, dass Snail1/2 bereits einmal in einem Glioblastom, einem stark invasiven Hirntumor, beschrieben wurde (Katoh 2005). Wir gehen davon aus, dass normale neurale Stammzellen zu Tumorstammzellen mutieren können und dass die Tumorzelle dabei embryonale Entwicklungsprogramme wieder einschaltet. Dieses Konzept der Tumorstammzelle und Tumorvorläuferzelle aus normalen Stammzellen konnte für das blutbildende System bereits gut dokumentiert werden. Bei Hirnstammzellen fehlen bisher ausführliche Studien. Unser Ziel ist das Verständnis für Anschalten und Ausschalten des Invasionsprogrammes in neuralen Stammzellen. Wir planen, die Migration und Invasion zu quantifizieren in Bezug auf (a) Aktivierung durch FGF2, BMP2, BMP4, BMP7 und anderen, (b) Blockierung durch den FGF-Inhibitor SU5402, Chordin, Noggin und anderen, (c) in Bezug auf die dorsoventrale Identität, da insbesondere eine dorsale Identität sehr invasiv sein kann. Wenn die exakten Faktoren und die Reihenfolge geklärt sind, werden wir deren Vorhandensein in menschlichen Hirntumoren überprüfen. Letzteres findet in Zusammenarbeit mit den Kollegen der Neuropathologie in Basel statt. Die Aufklärung dieser Mechanismen ist nach unserer Meinung sehr relevant für die Entwicklung neuer Therapien, in erster Linie zum Blockieren von invasiven Tumoren, weiterhin aber auch in der Zukunft für korrekt gezüchteten Gewebeersatz aus Stammzellen, und wahrscheinlich auch zur Prophylaxe von Hirnfehlbildungen während der Schwangerschaft.
