iPS: Noch enormer Forschungsbedarf

So groß die Hoffnung ist, die manche in induzierte pluripotente Stammzellen setzen, so groß ist der Forschungsbedarf, bevor sie sich therapeutisch nutzen lassen.

Von Peter Leiner

WIESBADEN. Induzierte pluripotente Stammzellen, die sehr ähnliche Eigenschaften wie embryonale Stammzellen haben, lassen sich mittlerweile aus sehr vielen Zellarten wie Fibroblasten oder Keratinozyten bei vielen Tierarten herstellen.

In Zukunft wird es möglich sein, von Patienten Zellen zu entnehmen und sie mit Hilfe von bestimmten Zellfaktoren in induzierte pluripotente Stammzellen zu verwandeln, also zu reprogrammieren.

Haben die Patienten eine Erbkrankheit, so kann der genetische Defekt in vitro korrigiert werden.

Danach lassen sich die induzierten pluripotenten Stammzellen in die verschiedenen Zellarten differenzieren und innerhalb der regenerativen Medizin etwa bei Morbus Parkinson therapeutisch nutzen - so die Hoffnung vieler Wissenschaftler.

Das Problem derzeit: Versucht man Fibroblasten zu verjüngen, so gelingt dies nur bei einer von 10.000 Zellen. Das ist sehr ineffizient.

Wie lässt sich die Effizienz erhöhen? Offenbar ist das Einbringen der erforderlichen Faktoren in Form ihrer Gene in die zu verjüngenden Zellen der limitierende Faktor, wie bei der Vorstellung des Sonderforschungsbereichs SFB 873 beim Internistenkongress berichtet wurde.

"Wenn man sekundäre Reprogrammierungssysteme verwendet, dann kann man eine 100-fach höhere Effizienz erzielen", so Privatdozent Jochen Utikal vom Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg.

In solchen Systemen lässt sich die Reprogrammierung in einem zweiten Schritt durch Hinzufügen einer bestimmten Substanz anschalten.

Gemeinsamkeiten von iPS- und Krebszellen

Ein solches System hat Utikal zur erfolgreichen Reprogrammierung von Melanozyten verwendet. In weiteren Versuchen stellte sich heraus, dass für die Reprogrammierung das Gen p53 - auch als Wächter des Genoms bezeichnet - erforderlich ist.

Wird p53 herunterreguliert, lässt sich die Herstellung induzierter pluripotenter Stammzellen deutlich steigern.

Darüber hinaus ist es Utikal und seinen Kollegen inzwischen gelungen, auch Melanomzellen in induzierte pluripotente Stammzellen zu verwandeln.

Zwischen induzierten pluripotenten Stammzellen und Krebszellen gibt es einige Gemeinsamkeiten. Dazu gehört das unbegrenzte Wachstum und die Fähigkeit, sehr schnell zu proliferieren.

Utikal und seine Kollegen wollten wissen, ob sich induzierte pluripotente Stammzellen wieder gezielt in Krebszellen verwandeln lassen oder ob Krebszellen in induzierte pluripotente Stammzellen zurückverwandelt werden können.

Vor einigen Jahren ist es Professor Konrad Hochedlinger aus Boston, bei dem Utikal geforscht hat, sogar durch eine Methode, die zur Herstellung des Klon-Schafs Dolly verwendet wurde, gelungen, Melanomzellen zu verjüngen.

Utikal prüfte darauf hin, ob das auch mit Hilfe der sonst üblichen Verwendung von Faktoren für die Reprogrammierung möglich ist - ohne die Klontechnik. Die Versuche waren erfolgreich.

Utikal betonte, dass sich induzierte pluripotente Stammzellen nur dann zuverlässig therapeutisch nutzen lassen, wenn es gelingt, sie sicher in die gewünschte Zellart zu verwandeln, sie also terminal differenziert sind.

Andernfalls könne es zu Tumoren kommen. Zudem müssen solche Stammzellen ohne Verwendung von Viren hergestellt worden sein.