Erfolg mit Stammzell-Therapie im Tiermodell

KYOTO. Japanische Forscher haben Nervenzellen, die aus menschlichen induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen) differenziert wurden, in Javaner-Affen mit Parkinson-ähnlichen Symptomen transplantiert. Sie untersuchten in einer Studie über zwei Jahre, wie sich die verpflanzten Dopamin-produzierenden Neuronen – der Zelltyp, der bei Parkinsonpatienten zumeist zugrunde geht – in dem Primaten-Modell verhalten (Nature 2017; 548:592–596).

Die Wissenschaftler um Dr. Tetsuhiro Kikuchi von der Kyoto Universität stellten fest, dass sich die spontane Beweglichkeit der Versuchstiere nach der Transplantation verbesserte. Zudem wiesen sie histologisch nach, dass die Dopamin-produzierenden Neuronen ein dichtes neuronales Netzwerk im Striatum bildeten. Hirntumore wurden bei den Tieren innerhalb von zwei Jahren nach der Transplantation nicht beobachtet.

iPS-Zellen sind Zellen, die aus normalen Körperzellen gewonnen werden, meistens Hautzellen. Durch Behandlung mit bestimmten Botenstoffen werden diese Hautzellen im Labor dahingehend umprogrammiert, dass sie embryonalen Stammzellen sehr ähnlich werden. Sie können dann in Zellen verschiedenster Gewebe umgewandelt werden, zum Beispiel in Nervenzellen. In ihrer Studie arbeiteten die Forscher mit insgesamt vier Zelllinien, die von gesunden Studienteilnehmern stammten und drei Zelllinien von Parkinson-Patienten. Aus diesen generierten sie iPS-Zellen, die schließlich zu Dopamin-produzierenden Neuronen ausreiften. Diese Zellen transplantierten sie in das Gehirn der Versuchstiere.

"Die Arbeit stellt einen wichtigen Meilenstein in der Entwicklung neuer zelltherapeutischer Verfahren zur Behandlung von Parkinson dar", so Professor Frank Edenhofer von der Universität Innsbruck. "Die Autoren zeigen, dass sich aus menschlichen iPS-Zellen in faktisch unbegrenzter Weise transplantierbare Nerven-Stammzellen in der Zellkulturschale erzeugen lassen."

Erstmals sei in der Studie zudem ein für den Menschen besonderes relevantes Test-System verwendet worden: Affen, die an Parkinson-ähnlichen Symptomen leiden und nach einer Transplantation von neuronalen Stammzellen über den relativ langen Zeitraum von zwei Jahren beobachtet wurden. Die transplantierten Tiere hätten signifikante Verbesserungen in neurologischen Funktionen, etwa spontaner Bewegung, sowie auf zellulärer Ebene den Einbau sehr spezifischer, sogenannter dopaminerger Nervenzellen in das Gehirn der Versuchstiere gezeigt. Eine besonders wichtige Erkenntnis der Studie sei darüber hinaus, dass sich keine Tumore in den Versuchstieren gebildet haben.

Einschränkungen sieht Edenhofer allerdings auch: "Trotz der vielversprechenden Ergebnisse stellt diese Studie keinen Durchbruch dar. Über wesentliche Fortschritte im Kleintiermodell – hauptsächlich Mäuse und Ratten – sei bereits berichtet worden. Auch sei die Zahl der untersuchten Affen gering – je nach Experiment nicht mehr als drei.

Dennoch seien die Anatomie, Physiologie sowie neurologisches Verhalten im Affen-Modell naturgemäß viel relevanter als bei den bislang publizierten Maus- und Rattenmodellen", betont Edenhofer.

Professor Oliver Brüstle vom Universitätsklinikum Bonn fügt hinzu: "Der nächste Schritt wird nun die Anwendung in der Klinik sein. Dann wird sich zeigen, ob Parkinsonpatienten mit einem sich über Jahre hinziehenden Verlust von Dopaminneuronen ähnlich gut auf diese Behandlung ansprechen, wie in diesem präklinischen Modell."