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Stammzellen

Forscher züchten Prostata nach

Kaputte Organe aus einzelnen Zellen einfach neu züchten - dieser Mediziner-Traum ist wieder ein Stückchen näher gerückt. Bei Mäusen gelang es Forschern, eine Prostata aus Stammzellen neu zu züchten. Die Methode könnte auch beim Menschen funktionieren, glauben die Wissenschaftler.

Aus einem bestimmten adulten Stammzellen-Typ aus der Prostata von Mäusen haben US-Forscher eine komplette und funktionsfähige Prostata nachwachsen lassen. Sie zeigten zudem, dass diese Stammzellen in geringer Zahl auch beim Menschen in der Prostata vorkommen. Dies sei ein wichtiger Schritt hin zu dem Ziel, einst krankes Gewebe nach- oder neu wachsen zu lassen, schreiben die Wissenschaftler um Wei-Qiang Gao im Fachmagazin "Nature".

Science

Mäuse: Prostata aus Stammzellen nachgezüchtet

Gao und seinen Mitarbeiter vom kalifornischen Unternehmen Genentech gelang dies nun, indem sie einen schon bekannten Stammzellmarker identifizierten, der auch auf einer kleinen Gruppe von Prostata-Stammzellen vorkommt. Er heißt CD117, ein bestimmtes Protein auf der Oberfläche der Zellen. Sie suchten dann unter allen Zellen nach denen, die CD117 auf ihrer Oberfläche trugen und isolierten diese speziellen adulten Stammzellen.

Um ihre Teilungs- und Entwicklungsfähigkeit zu testen, kombinierten sie diese adulten Stammzellen aus der Maus-Prostata mit embryonalen Bindegewebe-Stammzellen der Anlage des Harn- und Geschlechtstraktes von Ratten und transplantierten diese in lebende Mäuse. Nach einigen Wochen hatte sich aus der einzelnen Zelle eine komplette Prostata gebildet, berichten die Forscher. Ob sich auch aus menschlichen CD117-Stammzellen eine Prostata nachzüchten lässt, müsse allerdings noch geprüft werden. Die genaue Charakterisierung von Prostata-Stammzellen könne helfen, künftig auch krebsauslösende Zellen aufzuspüren.

Thomas Skutella, Stammzellforscher an der Universität Tübingen, bewertet die Arbeit im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE sehr positiv: "Toll an der Arbeit ist, dass die Wissenschaftler die eigentliche Stammzellquelle identifizieren konnten, mit der sie schließlich das Organ züchten konnten."

Adulte Stammzelle als Richtungsgeber für embryonale

Wichtig dabei sei die Erkenntnis, dass die Forscher diese adulten Prostata-Stammzellen genommen und sie mit embryonalen Bindewebe-Stammzellen der urogenitalen Anlage kombinierten. Ein entscheidender Ansatz, weil es noch weitgehend unverstanden sei, wie aus einer embryonalen Stammzelle alleine eine ausdifferenzierte Zelle werde, so Skutella. "Die Interaktion zwischen den adulten Prostata-Stammzellen und den Bindewebe-Stammzellen war offenbar richtungsweisend, damit sie sich in das richtige Gewebe ausdifferenzierten." Skutella hält es für denkbar, dass die Methode auch beim Menschen zum Einsatz kommen könnte. Zudem zeige sie, dass sowohl adulte wie embryonale Stammzellen wichtig für die medizinische Forschung seien.

Embryonale Stammzellen stehen immer wieder in der Kritik, weil man für ihre Herstellung Embryonen braucht - was ethisch umstritten ist.

STAMMZELLEN - DIE ZELLULÄREN MULTITALENTE

Embryonale Stammzellen (ES)

DPA

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)

MPI Münster / Jeong Beom Kim

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.