Biologie Neue Skepsis gegenüber Mäuse-Stammzellen

Stammzellen von Mäusen sind unter Forschern beliebt: Sie helfen, die strengen Auflagen für Zellen aus menschlichen Embryonen zu umgehen. Doch jetzt zeigt sich, dass die Stammzellen von Maus und Mensch unterschiedlicher sind als bisher vermutet. Das wird Konsequenzen für künftige Experimente haben.

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Menschlicher Embryo, Zellentnahme: Maus- und Menschenzellen unterscheiden sich
AP/ Advanced Cell Technology

Menschlicher Embryo, Zellentnahme: Maus- und Menschenzellen unterscheiden sich


Die Maus ist das Versuchstier der Wissenschaft - für viele Krankheiten, ob Parkinson, Alzheimer oder Diabetes, gibt es ein sogenanntes Mausmodell. Oft sind es genetisch veränderte Tiere, in deren Organismus man die Ursachen für die Krankheiten nachahmt, um mögliche Medikamente und Therapien an ihnen zu erforschen.

Auch mit Stammzellen kann man Krankheiten erforschen. Weil man zur Herstellung menschlicher embryonaler Stammzellen jedoch Embryonen zerstören muss, unterliegt die Forschung mit ihnen - insbesondere in Deutschland - strengen Auflagen. So greift man gerne auf embryonale Stammzellen der Maus zurück, weil die Forschung mit ihnen nicht reglementiert ist. Das Problem: Sie verhalten sich zum Teil anders als menschliche, brauchen andere Hormone zur Wachstumssteuerung, um sich zu anderen Zelltypen zu entwickeln. Das ist ein wichtiger Punkt - denn eines der Ziele ist, aus den Alleskönner-Stammzellen einmal jedes beliebige Körpergewebe zu züchten, um damit Krankheiten zu heilen. Forschungsergebnisse, die man mit der Hilfe von Mäuse-Stammzellen gewinnt, lassen sich also nur begrenzt auf den Menschen übertragen.

2007 hatten Wissenschaftler im Fachmagazin "Nature" eine scheinbare Lösung skizziert. Sie hatten Mäuse-Stammzellen gewonnen, die menschlichen recht ähnlich zu sein schienen. Der Trick: Die Forscher um Ludovic Vallier und Gabrielle Brons hatten die Zellen nicht aus Embryonen gewonnen, sondern aus Föten - also ungeborenen Mäusen in einem späteren Entwicklungsstadium. Diese sogenannten Epiblast-Stammzellen waren ebenfalls Alleskönner und reagierten auf Wachstumsfaktoren genauso wie menschliche embryonale Stammzellen.

"Epiblast-Stammzellen wurden mit menschlichen Stammzellen gleichgesetzt"

"In der allgemeinen wissenschaftlichen Diskussion wurden Epiblast-Stammzellen der Maus daher humanen embryonalen Stammzellen quasi gleichgesetzt", sagt Boris Greber, Stammzellforscher am Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin in Münster. Nun aber gibt es Zweifel an der Ähnlichkeit der Zellen von Mäusen und Menschen. Im Fachmagazin "Cell Stem Cell" hat Greber nun zusammen mit Hans Schöler und anderen Wissenschaftlern eine Studie veröffentlicht, in der sie diese Zellen genauer untersuchten.

Ihr Fazit: Beide Zellarten sind doch nicht so ähnlich, wie bisher vermutet.

Entscheidendes Argument Valliers und Brons' war die Untersuchung der Reaktion der Epiblast-Stammzellen auf den Wachstumsfaktor FGF (Fibroblast Growth Factor) und Activin. FGF ist ein Protein, das während der Embryonalentwicklung und auch im entwickelten Körper die Reifung und Vermehrung von Zellen steuert. Außerdem spielt es bei der Wundheilung und Regeneration von beschädigtem Gewebe eine Rolle. Activin, ebenfalls ein Protein, ist für die Entwicklung von Lunge, Niere und Prostata wichtig - und ebenfalls für die Wundheilung.

Vallier und Brons hatten herausgefunden, dass sich Maus-Epiblast-Stammzellen mit Activin und FGF züchten und in ihrem Alleskönner-Status halten ließen - genau so wie menschliche Stammzellen. Bei den embryonalen Stammzellen der Maus klappte das nicht: Sie wuchsen nur mit dem Wachstumsfaktor LIF, der aber bei menschlichen Zellen keinen Effekt hatte.

Gleiches Endergebnis, aber auf unterschiedlichen Wegen

Doch was genau im Inneren der Zellen vor sich ging, wenn man ihnen Activin und FGF gab, war bislang unbekannt. Greber und seine Kollegen untersuchten diese Frage nun genauer. Sie testeten, welche biochemischen Kaskaden die beiden Wachstumsfaktoren bei den Maus-Epiblasten und den menschlichen embryonalen Stammzellen auslösten.

Activin wirkte biochemisch bei beiden Zelltypen gleich, fanden Greber und Schöler heraus. Anders aber verhielt es sich beim FGF. Zwar führte es zum gleichen Endergebnis - dem Erhalt des Alleskönner-Status. Aber die biochemischen Wege dorthin waren unterschiedlich. Statt aktiv Signalkaskaden über die Aktivierung des Gens Nanog auszulösen, so wie in den menschlichen Zellen, scheint FGF bei der Maus den Alleskönner-Status durch Unterdrückung von Reifungsprozessen zu erhalten, schreiben Greber und seine Kollegen.

"Selbsterneuerung ist ein aktiver Prozess, bei dem ein Netzwerk aus stammzellspezifischen Faktoren aufrecht erhalten werden muss", sagte Greber im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. "Wenn man FGF ins Kulturmedium tut, erhöht man damit den Nanog-Pegel und damit die Selbsterneuerung. Diese zentrale Funktion von FGF ist in den Mauszellen aber einfach nicht zu beobachten. Das sieht daher nach einem Mechanismus aus, der für die menschlichen Zellen spezifisch ist." Allerdings gibt es auch Übereinstimmungen: Sowohl bei den menschlichen als auch bei den Mäusezellen unterdrückt FGF die Reifung der Zellen in Nervenzellen.

Dennoch - die beobachteten Unterschiede haben Konsequenzen für die weitere Forschung: "Das heißt letztlich, dass viele Voruntersuchungen an tierischen Zellen gerade bei medizinisch relevanten Projekten unter Umständen nicht nur nichts nützen, die Ergebnisse aus solchen Vorabtests können sogar irreführend sein", resümiert Hans Schöler. Auch künftig, so Schöler, seien menschliche embryonale Stammzellen daher für die Stammzellforschung unverzichtbar. "Die jüngsten Erfolge auf dem Gebiet der Reprogrammierung von ausgereiften menschlichen Körperzellen erzeugen mitunter den Eindruck, dass Versuche mit menschlichen ES-Zellen inzwischen überflüssig sind. Aber dieser Eindruck täuscht."

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Forum - Diskussion über diesen Artikel
insgesamt 20 Beiträge
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Seite 1
MadMad 05.03.2010
1. ...
und da stellt sich wiederum die grundsätzliche Frage nach Stammzellenforschung. Ich bin absolut für eine Freigabe, denn die möglichen Vorteile in der Heilung sind so enorm, das man darauf nicht verzichten darf. Auch die Alternative nur einkaufen zu dürfen, aber nicht selbst "erstellen" ist albern. MadMad von www.diemeinungen.de
hajoschneider 05.03.2010
2. Rationale Wissenschaft
Zitat von sysopStammzellen von Mäusen sind unter Forschern beliebt: Sie helfen, die strengen Auflagen für Zellen aus menschlichen Embryonen zu umgehen. Doch jetzt zeigt sich, dass die Stammzellen von Maus und Mensch unterschiedlicher sind als bisher vermutet. Das wird Konsequenzen für künftige Experimente haben. http://www.spiegel.de/wissenschaft/medizin/0,1518,681778,00.html
Womit es wieder mal bewiesen wäre: Was heute wissenschaftlicher Standard ist, ist morgen schon wieder Aberglaube von gestern.
WertPacket 05.03.2010
3. Nein!
Zitat von hajoschneiderWomit es wieder mal bewiesen wäre: Was heute wissenschaftlicher Standard ist, ist morgen schon wieder Aberglaube von gestern.
Hier sieht man mal wieder nur ein tiefes Unverständnis von wissenschaftlicher Arbeit. Es gibt einen gravierenden Unterschied zwischen Meinungen von einzelnen Wissenschaftlern und wissenschaftlichen Arbeiten. Echte wissenschaftliche Erkenntnisse werden nur äußerst selten revidiert!
hasi888 05.03.2010
4. Wo bleibt die Anwendung?
Es bleibt abzuwarten ob diese Zellen zu einer sicheren, medizinischen Anwendung fuehren. Ansonsten werden sie bald den Dinosauriern oder der Gentherapie -erinnern Sie sich noch?- folgen.
frau trallala 05.03.2010
5. Schwachsinn
Zitat von hajoschneiderWomit es wieder mal bewiesen wäre: Was heute wissenschaftlicher Standard ist, ist morgen schon wieder Aberglaube von gestern.
So einen Schwachsinn kann nur jemand von sich geben, der wirklich absolut keine Ahnung vom Thema hat. Was genau sehen Sie hier als Aberglaube? Niemand hat jemals abgestritten, dass Unterschiede zwischen humanen und murinen Stammzellen bestehen. Von Aberglaube kann also keine Rede sein. Mäuse-Stammzellen werden in der Wissenschaft schließlich nicht als gleichwertiger Ersatz sondern als Notlösung gesehen, um den (zu) strengen Gesetzten zu entsprechen. Ich hoffe, dass diese Studie dazu führt, die gesetzlichen Regelungen zu überdenken. Leider befürchte ich, dass dies nicht passieren wird, da wie bei beinahe jedem Thema gleich wieder irgendwelche wissenschaftsfeindlichen Fundamentalisten auf die Barrikaden gehen und unbegründete Panik verbreiten um ihre ideologischen Spinnerein durchzusetzten. Neutrale, objektive Diskussionen sind dann gleich wieder fast unmöglich, egal ob es nun Stammzellen, Gentechnik oder sonstwas betrifft.
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