"Goldgräberstimmung" bei den Stammzellforschern

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Im Hochleistungs-Sterillabor der Abteilung Hämatologie und Onkologie im José-Carreras-Haus der Universität Leipzig kontrolliert die Medizinisch Technische Assistentin Melanie Feik Stammzellen, die für eine Behandlung der Patienten kultiviert werden.

Lübeck -­ Vor drei Jahren brachte die Entwicklung von künstlichen, menschlichen Stammzellen die Wissenschaftswelt in Aufruhr. Forscher hoffen seitdem, eine Alternative zu den ethisch umstrittenen embryonalen Stammzellen zu haben.

“Die Forschung ist dann mit einer ungewöhnlich dramatischen Geschwindigkeit weiter gegangen“, sagt Ulrich Martin von den Leibniz-Forschungslaboratorien für Biotechnologie und künstliche Organe (LEBAO) in Hannover. “Auf dem Weg, die Zellen herzustellen, geht es nur noch um Detailverbesserungen“, ergänzt er, “allerdings müssen noch viele Aspekte wie die Sicherheit dieser Zellen geklärt werden, bis sie wirklich bei Nerven- oder Herzkrankheiten eingesetzt werden können“.

Auf dem Jahreskongress der Deutschen Gesellschaft für Stammzellforschung (GSZ) in Lübeck, der am Donnerstag begonnen hat, wird Martin über Risiken und Chancen der neuartigen Zellen referieren. Viele deutsche Forscher beschäftigen sich derzeit mit den neuartigen, künstlichen Zellen, die induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen) genannt werden.

Nach vorausgegangenen Tierversuchen hatten es japanische Forscher im Jahr 2007 geschafft, menschliche Hautzellen mit Hilfe von vier Genen in den embryonalen Stammzell-Zustand zurück zu programmieren. Diese können dann wiederum in verschiedene Gewebe weiter entwickelt werden und sollen einmal Patienten mit Herzkrankheiten, Diabetes oder Parkinson helfen. Ein Kritikpunkt war unter anderem, dass dazu potenziell Krebs auslösende Gene verwendet wurden, die mit Viren als Genfähren in die Zellen eingeschleust wurden.

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“Es gibt inzwischen verschiedene Methoden, iPS-Zellen herzustellen“, sagt Kongresspräsident Jürgen Rohwedel von der Universität zu Lübeck. Dazu gehört es, eine andere Kombination von Genen oder gleich Eiweiße zu verwenden. Entscheidende Forschung auf diesem Gebiet leistet etwa das Team von Hans Schöler vom Max-Planck- Institut für molekulare Biomedizin in Münster.

Haarwurzelzellen, Nervenzellen, Gefäßzellen ­ laut Martin dienen sie Forschern weltweit dazu, die Kunst-Stammzellen zu gewinnen. In Hannover arbeitet die Gruppe um Martin daran, iPS-Zellen aus menschlichen Nabelschnurblutzellen herzustellen. Die Forscher behandeln sie so, dass aus ihnen Herzmuskelzellen entstehen. Die Wunsch-Idee ist es für die Zukunft, herzkranken Patienten Zellen zu entnehmen, woher auch immer, diese zurück zu programmieren und neue Herzzellen wachsen zu lassen. Hört sich nach einem guten Plan an. “Allerdings gibt es da einen entscheidenden Faktor, der diese Idee begrenzt: Die Zeit“, sagt Martin.

Der Forscher hat es einmal ausgerechnet: Mindestens 500 Zellkulturschalen gefüllt mit rund einer Milliarde Zellen müsste man innerhalb mehrerer Monate herstellen, um eine Zelltherapie am kranken Herzen durchzuführen. Und diese Monate habe man natürlich nicht bei einem akuten Herzinfarkt. “Von den Kosten gar nicht zu sprechen!“ Daher denken die Wissenschaftler über Zellbanken nach. “Es ist denkbar, dort Zellen einiger hundert verschiedener Untertypen zu züchten, so dass zumindest für die Mehrheit der betroffenen Patienten schnell passende Zellen zur Verfügung gestellt werden könnten.“

Der Kölner Stammzellforscher Jürgen Hescheler beschreibt die Lage in deutschen Labors derzeit als “Goldgräberstimmung“. “Mit den iPS- Zellen können wir interessante Aussagen über die Wirkung von Medikamenten auf kranke Herzzellen machen“, sagt der Vorsitzende der GSZ. Mit seinem Team hat er Kunst-Stammzellen von Patienten mit Erbkrankheiten des Herzens, beispielsweise Herzschwäche, hergestellt. “Wenn man aus Hautzellen iPS-Zellen gewinnt, und dann Herzzellen züchtet, dann bleibt der genetische Defekt ja bestehen, die Zellen sind also krank.“ Diese könnten dann in der Kulturschale auf Medikamente hin getestet und individuelle Therapien für einen Patienten erstellt werden.

Eine Kernfrage ist auch: Sind die iPS-Zellen wirklich so gut wie embryonale Stammzellen? Können sie sich wirklich in alle möglichen Gewebe entwickeln? Der Lübecker Forscher Rohwedel züchtet mit seinem Team künstliches Knorpelgewebe aus embryonalen Stammzellen von Mäusen. Auch er nutzt iPS-Zellen der Nagetiere und vergleicht sie mit den anderen.

Dabei sei herausgekommen, dass die iPS-Zellen weniger Knorpelzellen bildeten und Knorpelzellhaufen sich schneller auflösten. “Dies ist aber nur ein Versuch und keine Aussage über eine schlechte Prognose für den Einsatz der künstlichen Zellen“, sagt Rohwedel. Dies unterstreicht auch Martin. Nach seinen Angaben lassen sich “seine“ menschlichen iPS-Zellen genauso gut zu Herzmuskelzellen umwandeln wie embryonale Stammzellen. Über den Kongress, der noch bis Sonnabend dauert, sagt Rohwedel: “Wir erwarten keine Sensationsberichte, aber neue Mosaiksteine.“

Von Christiane Löll

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