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28.01.2010

Nun ist es Wissenschaftlern um Marius Wernig von der Stanford University School of Medicine in Kalifornien gelungen, Hautzellen von Mäusen direkt in Nervenzellen zu verwandeln - ohne den Zwischenschritt über das Stammzell-Stadium gehen zu müssen. Ihre Arbeit haben die Forscher im Fachmagazin " Nature" veröffentlicht.

"Wir haben aktiv und direkt einen Zelltyp in einen völlig anderen verwandelt", sagte Wernig.

Es war eine Detektivarbeit, denn die Forscher mussten herausfinden, welche Gene sie in die Zellen einschleusen mussten, um sie umzuwandeln. Von früheren genetischen Untersuchungen wussten sie, dass in den sich entwickelnden Nervenzellen eines Embryos 19 Gene besonders und ausschließlich aktiv sind. Diese schleusten sie nach und nach mit Hilfe von Viren in die Zellen ein, und prüften, welche Kombinationen nötig waren, um den Umwandlungsprozess auszulösen. Am Ende identifizierten sie drei Gene, die die besten Ergebnisse produzierten: Ascl1, Brn2 und Myt1l.

Den Wissenschaftlern gelang die Umwandlung mit Hautzellen aus Mäuseembryonen und mit Schwanzzellen aus neugeborenen Mäusen. 1,8 bis 7,7 Prozent aller Zellen verwandelten sich in Nervenzellen, schreiben die Forscher. Und das in weniger als einer Woche.

"Es ist eine ganz wichtige Arbeit"

"Sie sind voll funktionsfähig, sie können all das, was Nervenzellen im Gehirn auch tun", sagte Wernig. Zum Beispiel beobachteten die Forscher, wie die Nervenzellen Verbindungen untereinander bildeten, sogenannte Synapsen (siehe Fotostrecke).

Der Stammzellforscher Hans Schöler vom Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin in Münster ist von der Arbeit begeistert: "Es ist das, worauf die Stammzellforschung gewartet hat. Es ist eine ganz wichtige Arbeit."

Dass man das Stammzellstadium nun umgehen kann, hat laut Schöler den Vorteil, dass man damit auch das Risiko der Tumorbildung umgeht. Stammzellen können, wenn man sie einem Tier oder einem Menschen injiziert, Tumore auslösen. Bei der bisherigen Technik, Körperzellen aus Stammzellen zu züchten, besteht immer ein Restrisiko, dass manche Stammzellen sich nicht in Körperzellen verwandelt haben. Bevor man diese Technik einmal in der Medizin anwendet, müsste man dieses Risiko ausschließen. Nach Ansicht von Schöler ist die neue Methode der direkten Verwandlung von einem Zelltyp in einen anderen ein Schritt zu mehr Sicherheit.

Wernig und seine Kollegen müssen nun allerdings noch zeigen, dass die Methode auch mit menschlichen Zellen funktioniert. Und ein weiterer Nachteil: Die Einbringung von Genen mit Hilfe von Viren selbst ist riskant und birgt Tumorrisiko. Den Forschern müsste daher die Umwandlung auf anderem Wege gelingen - zum Beispiel durch einfache Zugabe eines Proteincocktails auf die Zellen. Das aber ist realistisch, denn es ist Forschern schon gelungen, auf diesem Wege Stammzellen zu erzeugen.