Ärzte Zeitung online, 05.02.2009

Forscher entwickeln Minimalcocktail für Herstellung von Stammzellen

MÜNSTER (dpa). - Deutsche Forscher haben einen möglichen Meilenstein auf dem Weg zu einer Stammzelltherapie erreicht: Erstmals ist es den Wissenschaftlern aus Münster gelungen, Körperzellen ohne Einschleusung eines Krebsgens in embryonale Stammzellen zurückzuverwandeln.

Die Gruppe um Professor Hans R. Schöler, Direktor am Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin, benötigte nur eine einzige Erbanlage, um aus Nervenstammzellen ausgewachsener Mäuse sogenannte induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen) zu machen, wie sie im US-Wissenschaftsjournal "Cell" (136, 2009, 411) berichten. Zuvor waren für eine solche Reprogrammierung mindestens zwei eingeschleuste Gene nötig, wovon eines die Krebsentstehung förderte. Pluripotent sind Zellen, wenn sie sich in jede der etwa 200 Zellarten des Körpers verwandeln können.

In iPS-Zellen setzen Mediziner große Hoffnungen. Die induzierten Stammzellen haben sehr ähnliche Fähigkeiten wie die begehrten embryonalen Stammzellen. Aus den Multitalenten lässt sich jedes Körpergewebe züchten, das möglicherweise einmal zur Behandlung von Patienten mit Morbus Parkinson, Herzinfarkt oder Diabetes mellitus dienen könnte. Darüber hinaus besitzen sie einen entscheidenden Vorteil: Da sie aus Körperzellen des Patienten gewonnen werden, haben sie alle das Patientenerbgut und werden vom Körper nicht abgestoßen. Das ist bei embryonalen Stammzellen nur über das stark umstrittene und in Deutschland verbotene therapeutische Klonen von Embryonen möglich. Weil iPS-Zellen ohne Zerstörung eines Embryos erzeugt werden, gelten sie als ethisch unbedenklich.

Anfangs mussten Forscher zur Gewinnung von iPS-Zellen noch vier Erbanlagen einschleusen, die Gene Oct4, c-Myc, Klf4 und Sox2. Klf4 und c-Myc fördern jedoch die Tumorentstehung, wenn sie künstlich in die Zelle gebracht werden. Deshalb suchten Wissenschaftler Wege, eine Reprogrammierung mit weniger eingeschleusten Genen zu erreichen. Auch Schölers Gruppe hatte iPS-Zellen zuvor bereits mit nur zwei Erbanlagen erzeugt, wobei jedoch stets eines der Krebsgene nötig war.

Bei den Nervenstammzellen der Mäuse beobachteten die Forscher, dass die Gene c-Myc, Klf4 und Sox2 darin bereits von sich aus aktiv waren. Tatsächlich genügten die Einschleusung von Oct4 und drei bis vier Wochen Geduld, um aus den Nervenstammzellen embryoähnliche iPS-Zellen zu erhalten, die sich im Labor zu Geweben aller drei Keimblätter züchten ließen. Oct4 ist nach Erkenntnissen der Münsteraner der zentrale Schalter, um die Lebensuhr einer Zelle zurückzudrehen.

Obwohl die Gene c-Myc und Klf4 in den Zellen von sich aus aktiv sind, bedeutet das kein erhöhtes Tumorrisiko, betonte Schöler: "Die Gene der Zelle werden richtig reguliert. Probleme gibt es erst, wenn Sie Gene zusätzlich in die Zellen einbringen und die dann dort aktiv sind, obwohl ihre natürlichen Versionen eigentlich abgeschaltet sind." Ziel ist es dennoch, eine Rückprogrammierung ganz ohne zusätzliche Gene zu erreichen. "Auch das eingeschleuste Oct4 wollen Sie da nicht haben, weil auch ein falscher Einbau ein Risiko birgt", erläuterte Schöler.

Deshalb suchen die Forscher einen Weg, ganz auf das Einschleusen von Zellen zu verzichten. Schöler ist optimistisch: "Zuerst waren vier Gene nötig, dann drei, zwei und jetzt eins - danach kommt null. Wir sind jetzt quasi kurz vorm Ziel." Eine Möglichkeit könnte sein, das zelleigene Oct4 mit sogenannten Small Molecules - also kleinen bioaktiven Substanzen - zu aktivieren.

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