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Rückenmark-Reparatur: Mediziner testen embryonale Stammzellen am Menschen

Es könnte ein Schritt in eine neue Ära der Medizin sein. In den USA haben Ärzte einen teilweise gelähmten Patienten mit embryonalen Stammzellen behandelt - es ist der erste offizielle Versuch dieser Art. Ob die Therapie erfolgreich sein wird, ist allerdings fraglich.

Embryonale Stammzellen: Ethisch umstrittene Hoffnungsträger im Test Zur Großansicht
REUTERS / Baker/ Stanford University / California Institute for Regenerative Medicine

Embryonale Stammzellen: Ethisch umstrittene Hoffnungsträger im Test

Washington - Stammzellen sind Multitalente, die sich im Körper in zahlreiche Zelltypen verwandeln können. Viele Forscher glauben, dass sie entscheidende Werkzeuge für die Medizin der Zukunft sein können, um unter anderem Alzheimer, Parkinson oder Herzinfarkte zu behandeln. Obwohl die regenerative Medizin seit Jahren in der Diskussion ist, gab es bislang kaum Aussichten auf brauchbare Therapien - nun allerdings ist in den USA erstmals offiziell ein Patient mit embryonalen Stammzellen behandelt worden.

Einem nach einer Rückenmarkverletzung teilweise Gelähmten seien in einer Klinik in Atlanta (US-Bundesstaat Georgia) embryonale Stammzellen gespritzt worden, berichtet die "Washington Post". Der Versuch sei aber der weltweit erste dieser Art, der von einer nationalen Behörde genehmigt worden sei, sagte eine Sprecherin des kalifornischen Biotechnik-Unternehmens Geron. Über den Ausgang des Tests im Shepherd Center ist noch nichts bekannt.

Geron, eine Firma aus Menlo Park, steht hinter der Studie und will nun noch weitere Kranke behandeln. Die Patienten seien Querschnittsgelähmte, bei denen die Verletzung des Rückenmarks noch frisch sei. Ihnen sollen binnen 14 Tagen die aus embryonalen Stammzellen gewonnenen Zellen gespritzt werden. Ziel der Therapie namens GRNOPC1 ist die Reparatur der geschädigten Nervenzellen. Dadurch sollen die Patienten ihr Gefühl und die Bewegungsfähigkeit zurückgewinnen.

Die US-Arzneimittelbehörde FDA hatte die weltweit erste Genehmigung für die Behandlung mit embryonalen Stammzellen am Menschen im Januar vergangenen Jahres erteilt - nachdem Geron einen 21.000-seitigen Antrag gestellt und noch weitere Unterlagen nachgeliefert hatte. Bei der sogenannten Phase-I-Studie soll zunächst die Sicherheit und Verträglichkeit der Stammzelltherapie untersucht werden. Neben der Klinik in Georgia sind sechs weitere Zentren in den USA an der Auswahl der Patienten beteiligt, die sich freiwillig zu der Geron-Studie melden müssen.

Als Hauptgefahr beim Einsatz embryonaler Stammzellen sehen Experten die Entwicklung von Krebs. Auch nach erfolgversprechenden Tests, zum Beispiel an Mäusen, ist nicht sicher, ob sich die Zellen wie gewünscht entwickeln. Hinzu kommen schwere ethische Bedenken: Die verwendeten Stammzellen werden vor allem aus Embryonen gewonnen, die bei künstlichen Befruchtungen übrigbleiben. Die Embryonen werden dabei zerstört. Kritiker argumentieren, dass menschliches Leben bereits mit der Befruchtung der Eizelle beginnt.

Zukunft der Stammzellforschung in den USA nicht endgültig geklärt

Im Streit um die staatliche Förderung der Stammzellforschung in den USA hat Präsident Barack Obama erst unlängst einen Etappensieg errungen. Ein Berufungsgericht hat Ende September endgültig eine einstweilige Anordnung aufgehoben, die eine öffentliche Finanzierung der Stammzellforschung verhindert hatte.

Obama hatte kurz nach seiner Amtsübernahme eine Wende in der Forschungspolitik eingeleitet und die von seinem Vorgänger George W. Bush 2001 verfügte Beschränkung der staatlichen Förderung der Stammzellforschung aufgehoben. Bush hatte die finanzielle Unterstützung auf 21 Stammzellenlinien beschränkt, die 2001 bereits existierten.

Obama hat diese Bestimmung gelockert und die Gesundheitsbehörde angewiesen, neue Richtlinien auszuarbeiten. Sie erlauben die Nutzung neuer Stammzellenlinien, die von Embryonen stammen, die nach Fruchtbarkeitsbehandlungen in Kliniken ohnehin vernichtet worden wären.

Derzeit bieten verschiedene Kliniken weltweit bereits Therapien mit sogenannten adulten Stammzellen an, die aus dem erwachsenen Körper entnommen werden. Diese Zellen sind im Körper aber nur begrenzt vorhanden und nicht so vielseitig einsetzbar wie embryonale Stammzellen.

chs/dpa/afp

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Forum - Diskussion über diesen Artikel
insgesamt 6 Beiträge
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1. Nerv...
nanokain 12.10.2010
Was sollen eigentlich immer diese typisch-SPON zusätze vom schlag "ob die therapie erfolgreich sein wird, ist allerdings fraglich"? No shit, sherlock! Möchte man rufen! Das es keine wunderheilungen gibt und ein eingriff, der der erste sriner art ist, keine gewissheit erlaubt, dürfte jedem laien klar sein. Man kann sowas auch mit weniger besserwisserischem ton formulieren....
2. wusste ich es doch
realburb 12.10.2010
mir kam das doch ziemlich bekannt vorhttp://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/0,1518,608413,00.html
3. Gespannt...
nemesis001 12.10.2010
Ich bin mal gespannt was daraus wird. Wenn die "Heilung" funktioniert, steht die Menschheit wirklich am Beginn einer neuen Medizinwelt.
4. Doppelmoral
Transminator 12.10.2010
Im Bundestag gab es vor Jahren eine grosse Debatte darueber, ob das Leben mit der befruchteten Eizelle beginnt. Man kam zum dem Schluss: Ja, das Leben beginnt mit der befruchteten Eizelle und steht daher unter Schutz. Nicht zu klaeren ist allerdings, warum embyronale Stammzellen, die als Nebenprodukt der kuenstlichen Befruchtung entstehen und vernichtet werden, von diesem Dilemma nicht betroffen sind!? Waehre man konsequent, duerfte also jede medizinische Massnahme die embryonale Stammzellen (oder embryos)als Nebenprodukt hervorbringt (die anschliessend vernichtet werden) nicht angewendet werden. Wenn man solche Massnahmen also genehmigt, besteht kein Grund, diese embryonalen Stammzellen nicht auch zu Forschungszwecken zu verwenden. Obama hat dies erkannt, und daher: "die Gesundheitsbehörde angewiesen, neue Richtlinien auszuarbeiten. Sie erlauben die Nutzung neuer Stammzellenlinien, die von Embryonen stammen, die nach Fruchtbarkeitsbehandlungen in Kliniken ohnehin vernichtet worden wären". Warum also nicht hierzulande? Ferner wird in Deutschland auch abgetrieben. Auch da scheint es eine Doppelmoral zu geben. Embryonale Stammzellen duerfen nicht hergestellt werden wegen des Schutz des Lebens, gleichzeitig ist die Abtreibung aber straffrei. Egal wie man jetzt zu diesen Themen steht (ist Abtreibung ethisch vertretbar (auch wenn keine medizinische Notwendigkeit besteht)? Beginnt das Leben wirklich mit der befruchteten Eizelle? etc.) scheint es in Deutschland keine einheitliche Richtlinie zu geben wie man denn jetzt verfahren sollte. Ich sage klar, das embryonale Stammzellen, die als Nebenprodukt bei anderen Verfahren anfallen uneingeschraenkt genutzt werden sollten, statt vernichtet. Alles andere macht keinen Sinn und ist schlicht Verschwendung .
5. Stammzelltherapie
chromatine 12.10.2010
Zitat von realburbmir kam das doch ziemlich bekannt vorhttp://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/0,1518,608413,00.html
Die Geschichte mit dem israelischen Jungen mit Louis-Bar-Syndrom ist eine ganz andere. Zunächst war diese Behandlung nicht offiziell genehmigt, sondern diese scheinbar nicht sehr seriöse Klinik in Moskau hat einfach die laxe Regulierung in Russland ausgenutzt. Zudem wurden dem Jungen keine embryonalen Stammzellen ins Gehirn gespritzt – was zweifelsfrei zu Tumoren führt, schließlich ist die Bildung bestimmter Tumore (Teratomas) ja ein Kriterium für embryonale Stammzellen – sondern fötale neuronale Stammzellen. Diese findet man nicht kurz nach der Befruchtung im 50/100-Zell-Stadium, sondern im Gehirn (abgetriebener) Föten. Diese Gewebestammzellen sind viel weiter entwickelt und können nur noch Zellen des Nervensystems bilden: Nervenzellen, Astrozyten und Oligodendrozyten, weshalb der Tumor wohl so langsam wächst. Man fragt sich, was sich diese russischen Ärzte da gedacht haben – falls sie sich überhaupt mit Risiken auseinandergesetzt haben. Schließlich war bekannt, dass die Krankheit des Jungen das Immunsystem schwächt und somit Tumore noch begünstigt. Bei der von Geron durchgeführten und genehmigten Studie des aktuellen Artikels werden ebenfalls keine embryonalen Stammzellen in die durchtrennte Stelle des Rückenmarks gespritzt. Diese wurden zuvor in vitro zu Oligodendrozyten-Vorläufern ausgereift, die dann eine neue Myelinscheide bilden sollen – und sich idealerweise kaum mehr oder nicht mehr vermehren. Man sollte sich von einem solchen ersten Versuch allerdings nicht zu große Hoffnungen machen. Bei first-in-men-Studien werden mit Absicht zunächst nur sehr geringe Mengen der Arznei oder, wie hier, der Zellen verwendet, um mögliche Nebenwirkungen auszuschließen, da diese bei geringen Dosen auch ungefährlicher für den Patienten ausfallen. Damit nimmt natürlich auch die Chance auf eine Verbesserung der Symptome ab. Ich würde schätzen, dass die meisten dort eingespritzten Zellen sowieso absterben und nur wenige dort verbleiben und tun, was von ihnen erwartet wird. Eigentlich sollte man daher hoffen, dass sich bei dieser ersten klinischen Studie gar keine Veränderungen zeigen – weder positive noch negative. Dann kann die Studie verlängert und die Zelldosis langsam angehoben werden, wobei dann hoffentlich der positive Effekt der Therapie eher einritt als die Nebenwirkungen. So ist das halt mit klinischen Studien – die Risikominimierung für die freiwilligen “Versuchskaninchen“ steht (berechtigterweise!) im Vordergrund, was den ganzen Prozess allerdings auch sehr verlangsamt. Und da beschweren sich doch tatsächlich immer wieder Leute, die noch nie wissenschaftlich gearbeitet haben, über die noch fehlenden Therapieansätze mit (embryonalen) Stammzellen. Dabei wurden embryonale Stammzellen gerade vor 30 Jahren erstmals erzeugt. Um das zeitlich richtig einzuordnen sei gesagt, dass es selbst bei “einfachen“ Medikamenten von der Idee bis zur Zulassung 10-20 Jahre dauert, und nur ein kleiner Bruchteil der anfänglichen Kandidaten besteht alle erforderlichen Tests und wird letzten Endes zugelassen. Zudem wird immer vergessen, dass es bereits seit vielen Jahren eine äußerst erfolgreiche Stammzelltherapie mit adulten Stammzellen gibt – nämlich mit hämatopoietischen Stammzellen aus dem Knochenmark bei Leukämie etc.
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Stammzellen - die Multitalente
Embryonale Stammzellen (ES)
AFP
Sie gelten als die zellulären Alleskönner: Reift eine befruchtete Eizelle zu einer Blastozyste, einem kleinen Zellklumpen, heran, entsteht in deren Inneren eine Masse aus embryonalen Stammzellen. Die noch nicht differenzierten Stammzellen können sich zu jeder Zellart des menschlichen Körpers entwickeln. Voraussetzung ist, dass sie mit den richtigen Wachstumsfaktoren behandelt werden.
Induzierte pluripotente Stammzellen (iPS)
Körperzellen einfach in Stammzellen umprogrammieren - das gelang Forschern durch das Einschleusen ganz bestimmter Steuerungsgene. Aus den dabei entstandenen maßgeschneiderten Stammzellen züchteten sie erfolgreich verschiedene Körperzellen. Diese Methode ist nicht nur elegant, sondern auch ethisch unbedenklich, da dabei kein Embryo hergestellt und zerstört wird. Allerdings birgt die Methode noch Risiken, weil für das Einschleusen der Gene Viren benötigt werden. Die Gene werden vom Virus verstreut im Genom eingebaut, wichtige Gene der Zelle können dabei beschädigt werden, die Zelle kann entarten. Es besteht Krebsgefahr. Zudem bauen auch die Viren ihr Erbgut ein. Forschern gelang jedoch mittlerweile die Reprogrammierung ohne Viren und mit anschließender Entfernung der Gene.
Proteininduzierte pluripotente Stammzellen (piPS)
Zellen reprogrammieren - nur durch Zugabe von Molekülen und ohne Veränderung des Erbgutes. Dies gelang Forschern erstmals im April 2009. Damit räumten sie potentielle Risiken aus, die das Einschleusen der Reprogrammiergene barg.
Keimbahn abgeleitete pluripotente Stammzellen (gPS)
Keimbahn-Stammzellen können normalerweise nur Spermien erzeugen. Aber man kann sie auch in pluripotente Stammzellen verwandeln. Diese "germline derived pluripotent stem cells" (gPS) bieten ein großes Potential, denn ihr Erbgut ist noch relativ unbeschädigt. Forschern gelang die Verwandlung an Hodenzellen von Mäusen - nur durch ganz bestimmte Zuchtbedingungen.
Adulte Stammzellen
Nicht nur Embryonen sind eine Quelle der Zellen, aus denen sich verschiedene Arten menschlichen Gewebes entwickeln können. In etwa 20 Organen inklusive der Muskeln, der Knochen, der Haut, der Plazenta und des Nervensystems haben Forscher adulte Stammzellen aufgespürt. Sie besitzen zwar nicht die volle Wandlungsfähigkeit der embryonalen Stammzellen, bereiten aber auch keine ethischen Probleme: Einem Erwachsenen werden die adulten Stammzellen einfach entnommen und in Zellkulturen durch Zugabe entsprechender Wachstumsfaktoren so umprogrammiert, dass sie zu den gewünschten Gewebearten heranreifen.
Ethik und Recht
Die Stammzellforschung birgt ethische Konflikte. Embryonale Stammzellen werden aus Embryonen gewonnen, die entweder eigens hergestellt werden oder bei künstlichen Befruchtungen übriggeblieben sind. Dabei wird der Embryo zerstört. Die Argumentation der Befürworter: Die Embryonen würden ohnehin vernichtet. Kritiker sprechen dagegen von der Tötung ungeborenen Lebens. In Deutschland ist das Herstellen menschlicher Embryonen zur Gewinnung von Stammzellen verboten. In Ausnahmefällen erlaubt das Gesetz aber den Import von Stammzellen, die vor dem 1. Mai 2007 hergestellt wurden. In Großbritannien und Südkorea ist das therapeutische Klonen ausdrücklich erlaubt, ebenso in den USA.

Chronik der Stammzellforschung
1998 - Embryonale Stammzellen
Die internationale Stammzellforschung hat sich seit 1998 extrem rasch entwickelt. Der US-Forscher James Thomson gewann damals weltweit erstmals embryonale Stammzellen aus übriggebliebenen Embryonen von Fruchtbarkeitskliniken. Sie galten sofort als Hoffnungsträger, um Ersatzgewebe für Patienten mit Diabetes, Parkinson oder anderen Erkrankungen zu schaffen. Die Technik ist aber ethisch umstritten, da dafür Embryonen zerstört werden müssen. In Deutschland ist sie verboten. Seitdem suchen Forscher nach ethisch unbedenklichen Wegen.
2006 - Induzierte pluripotente Stammzellen (iPS)
Im August 2006 präsentieren die Japaner Kazutoshi Takahashi und Shinya Yamanaka eine erste Lösung. Sie versetzen Schwanzzellen von Mäusen mit Hilfe von vier Kontrollgenen in eine Art embryonalen Zustand zurück. Das Produkt nennen sie induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen). Der Nachteil: Die eingesetzten Gene können das Krebsrisiko bei einem späteren medizinischen Einsatz erhöhen.
2007 - Menschliche iPS-Zellen
Im Jahr 2007 gibt es entsprechende Erfolge mit menschlichen Hautzellen. Nach und nach können die Forscher auf ein Kontrollgen nach dem anderen verzichten, um die iPS-Zellen herzustellen.
Februar 2009 - Nur noch ein Reprogrammier-Gen
Im Februar 2009 präsentiert der Münsteraner Professor Hans Schöler iPS-Zellen von Mäusen, die er nur mit Hilfe eines Kontrollgens aus Nervenstammzellen gewonnen hatte.
März 2009 - Reprogrammier-Gene entfernt
Anfang März 2009 stellen zwei Forscherteams schließlich iPS-Zellen vor, die keinerlei Kontrollgene mehr im Erbgut enthalten. Sie hatten die Kontrollgene in das Erbgut von menschlichen Hautzellen eingefügt und nach der Arbeit wieder aus dem Erbgut herausgeschnitten.
März 2009 - Reprogrammier-Gene nicht im Erbgut
Ende März 2009 veröffentlicht der US-Forscher James Thomson eine Arbeit, bei der er die Kontrollgene nicht einmal mehr ins Erbgut der Zellen einschleusen muss. Er gab sie nur in einem Ring (Plasmid) in die Zelle und zog sie später wieder heraus.
April 2009 - Reprogrammierung von Mauszellen mit Proteinen
Ende April 2009 kommt ein US-amerikanisches Forscherteam um Sheng Ding mit Beteiligung von Hans Schöler ganz ohne Gene aus und nutzt nur noch Proteine, um die Hautzellen von Mäusen zu reprogrammieren. Damit ist das zusätzliche Krebsrisiko ausgeschlossen, das beim Einsatz von eingeschleusten Genen generell besteht.
Mai 2009 - Reprogrammierung menschlicher Zellen mit Proteinen
Einem südkoreanisch-US-amerikanischem Team um Robert Lanza gelingt die Reprogrammierung menschlicher Hautzellen nur durch Zugabe von Proteinen.
Oktober 2010 - Reprogrammierung menschlicher Zellen mit RNA-Schnipseln
Bostoner Forscher um Derrick Rossi probieren eine weitere Methode, um das Einschleusen von Fremd-DNA zu vermeiden: Das Team erzeugte künstliche Schnipsel aus sogenannter Messenger-RNA. Diese Moleküle entstehen in der Zelle während der Übersetzung des Gens in das Protein. Mit Hilfe dieser modifizierten RNA-Moleküle werden diejenigen Erbinformationen in die Zelle geschleust, die zur Herstellung der Reprogrammierproteine notwendig sind. Die RNA-Moleküle dringen nicht in den Zellkern und beschädigen somit nicht das darinliegende Erbgut, wie es etwa bei der Virenmethode der Fall ist. Zudem ist die Methide wesentlich effizienter und schneller als bisherige Verfahren zur Herstellung von iPS.
Januar 2010 - Direkte Umwandlung von Körperzellen
Warum den Umweg über Stammzellen gehen? Einem Forscherteam um Marius Wernig von der Stanford University School of Medicine gelang es, Hautzellen von Mäusen direkt in einen anderen Zelltyp zu verwandeln. Die Forscher schleusten drei Gene in die Zellen und verwandelten die Hautzellen in weniger als einer Woche in voll funktionstüchtige Nervenzellen.
Januar 2011 - Direkte Umwandlung ohne Umweg über Stammzellen
Einen Schritt weiter gehen Forscher vom Scipps Research Institute im kalifornischen La Jolla: Sie nehmen quasi eine Abkürzung. Anstatt die Körperzellen erst in pluripotente Stammzellen umzuprogrammieren, wandelten sie Hautzellen direkt in Herzzellen um. Das Verfahren könnte die Herstellung von Körper-Ersatzteilen extrem beschleunigen.
Februar 2011 - Forscher entdecken gefährliche Mutationen
Zwei große Forscherteams haben sich an die Arbeit gemacht und das Erbgut verschiedener iPS-Zelllinien untersucht. Dabei haben sie festgestellt, dass es bei der Herstellung von iPS-Zellen zu genetischen Veränderungen kommen kann, die sogar das Risiko für Krebs erhöhen könnten. Das wirft Zweifel an der Zuverlässigkeit und Praxistauglichkeit der neuen Technik auf, die als vielversprechend für die Zucht von körpereigenen Geweben für Transplantationen gilt. Die Forscher fordern daher jetzt die genaue genetische Untersuchung der vielseitigen Zellen, bevor erste Studien an Patienten beginnen.

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