Gentechnik Forscher reprogrammieren Zellen mit Mini-DNA-Ringen

Es sind kleine, aber bedeutende Fortschritte, die die Stammzellforschung macht. Mit einer neuen Methode ist es Forschern gelungen, aus Fettzellen Stammzellen zu erzeugen. Dabei schleusten sie Gene mit Hilfe von DNA-Ringen in die Zelle. Bisher nutzte man dafür Viren - was jedoch riskanter ist.

Reprogrammierte menschliche Stammzellen: 0,005 Prozent Ausbeute
Juan Carlos Izpisua Belmonte

Reprogrammierte menschliche Stammzellen: 0,005 Prozent Ausbeute


Die Reprogrammierung von Körperzellen in Stammzellen - oder direkt in Zellen anderer Funktion, die kürzlich erstmals gelang - wird derzeit intensiv beforscht. Mehrere Forschergruppen versuchen, die Technik immer weiter zu verbessern. Denn sie krankt noch an mehreren Problemen:

  • Man muss Gene in die Zellen einschleusen, um sie in ihrem embryonalen Urzustand zu versetzen - das aber birgt Tumorrisiko
  • Die Gene werden normalerweise mit Viren eingeschleust - auch das birgt Tumorrisiken
  • Die Technik ist langwierig und die Ausbeute ist sehr gering

Wissenschaftler um Joseph Wu von der Stanford University School of Medicine berichten nun im Fachmagazin " Nature Methods" von einer weiteren Verbesserung der Reprogrammierungsmethode: Die Wissenschaftler schleusten in menschliche Fettzellen die Gene mit einem sogenannten Mini-Plasmid ein. Plasmide sind ringförmige DNA-Moleküle, die normalerweise in Bakterien vorkommen und deren Erbgut tragen. Gentechniker nutzen diese Plasmid-Ringe, um sie mit anderen Genen zu bestücken - und anschließend in fremde Bakterien oder andere Zellen einzuschleusen.

Zwar war es vor Wu und seinen Kollegen schon einem anderen Wissenschaftlerteam gelungen, Zellen mit Plasmiden zu reprogrammieren. Allerdings war die Ausbeute mit 0,0003 Prozent äußerst gering gewesen. Wu und seinen Kollegen gelangen nun 0,005 Prozent.

Mit vier Genen - Oct4, Sox2, Lin28 und Nanog - bestückten die Wissenschaftler ihr Plasmid. Dazu kam noch ein Reportergen, das den Quallenfarbstoff GFP ("green fluorescent protein") herstellt. Die Forscher setzten die Zellen dann mit einem speziellen Gerät unter Strom, was die Membran für kurze Zeit löchrig macht, und die Plasmide in die Zellen eindringen lässt. Alle Zellen, bei denen die Reprogrammierung gelungen war, fluoreszierten anschließend grün und konnten von den Forschern identifiziert werden.

Nach zwei Wochen waren die Zellen vollständig reprogrammiert, berichten Wu und seine Kollegen. Manche der Zellen hatten ihre grüne Fluoreszenz auch wieder verloren. Die Forscher schließen daraus, dass in diesen Zellen keine Plasmide mit den fremden Genen mehr enthalten waren und die Zellen sie auch nicht in ihr Erbgut eingebaut hatten. Dennoch waren sie zu Alleskönnern geworden und hatten die Aktivität ihrer eigenen Gene Oct4, Sox2 und Nanog erhöht.

Verglichen mit der Virenmethode (0,01 Prozent Ausbeute) sei ihre zwar noch immer ineffizient, schreiben Wu und seine Kollegen. Dennoch biete sie eine Verbesserung, denn die Einschleusung mit Viren und die Veränderung des Erbguts der Zellen birgt Krebsrisiken. Auch sei sie gegenüber der Reprogrammierung nur mit Proteinen wettbewerbsfähig, denn mit dieser Methode müsse man die Zellen chemisch behandeln und man brauche das Know-how, die richtigen Proteine herzustellen. Auch die Ausbeuten sind geringer: 0,001 Prozent.

lub



Forum - Diskussion über diesen Artikel
insgesamt 1 Beitrag
Alle Kommentare öffnen
Seite 1
juxeii 08.02.2010
1. es ist interessant
zu beobachten wie derzeit in der genetik vor allem an werkzeugverbesserung gearbeitet wird. die eigentliche arbeit, also das endgültige verstehen(falls überhaupt möglich) der funktionalen zusammenhänge eines genoms kann damit sehr viel schneller und nicht zu vergessen auch günstiger von statten gehen. dabei werden nicht nur die biologischen, sondern auch die informationsverarbeitenden werkzeuge stück für stück vorangetrieben. es muss für einen genetiker doch das "paradies" sein, in eine art black box seine gene hineinzustecken und nicht mal eine stunde später eine schön aufbereitete datenanalyse am schirm zu haben. früher musste er auf das ergebnis eine woche warten und seine statistischen auswertprogramme noch selbst schreiben. und das bei zigfachen kosten. danke an SPON, dass diese interessanten artikel über stammzellen und deren reprogrammierung hier häufig zusammengefasst werden.
Alle Kommentare öffnen
Seite 1
Diskussion geschlossen - lesen Sie die Beiträge! zum Forum...

© SPIEGEL ONLINE 2010
Alle Rechte vorbehalten
Vervielfältigung nur mit Genehmigung der SPIEGELnet GmbH


Die Homepage wurde aktualisiert. Jetzt aufrufen.
Hinweis nicht mehr anzeigen.