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24.06.2010

Die Naturwissenschaften nehmen es mit ihren Erkenntnissen eigentlich sehr genau. Einem Forscher, der eine bahnbrechende Entdeckung an die Öffentlichkeit bringt, ist nur dann die Anerkennung der wissenschaftlichen Gemeinde sicher, wenn ein Grundsatz erfüllt ist: Auch andere Forscher müssen in der Lage sein, dessen Ergebnisse zu reproduzieren - erst dann gelten sie wirklich als relevant und gesichert.

Was aber passiert, wenn anderen Forscherkollegen genau das nicht gelingt?

In der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins "Nature" liefern sich derzeit zwei Forscherteams aus Münster und Tübingen deswegen einen Schlagabtausch. Im Kern geht es dabei um Stammzellen, die Wissenschaftler um Thomas Skutella vom Zentrum für Regenerationsbiologie und Regenerative Medizin (ZRM) in Tübingen vor zwei Jahren aus Hodengewebe von erwachsenen Patienten gezüchtet haben wollen.

Jetzt stellt sich jedoch heraus, dass es sich bei diesen Stammzellen offenbar nur um schlichtes Bindegewebe handelt.

Vom vermeintlichen Durchbruch zum Schlagabtausch

Ihrer Studie zufolge, die Skutellas Team im Jahr 2008 ebenfalls in "Nature" veröffentlicht hatte, war es ihnen gelungen, aus diesem Gewebematerial Stammzellen zu züchten. Und zwar sogenannte pluripotente Stammzellen. Das sind Zellen, die auch als Alleskönner bezeichnet werden, weil sie sich zu jeder Zellart des menschlichen Körpers entwickeln können - so wie embryonale Stammzellen auch (siehe Kasten links).

Schnell wurde ein Durchbruch gefeiert. Schließlich war man der Vision so nah wie nie zuvor, aus Zellen eines Erwachsenen - ohne genetische Trickserei, und ohne dafür Embryos im Blastozystenstadium töten zu müssen - eine unerschöpfliche Quelle für funktionierendes Ersatzgewebe schaffen zu können, mit der man eine Reihe von Krankheiten heilen könnte. Auch SPIEGEL ONLINE hatte seinerzeit darüber berichtet.

Doch ebenso schnell kam Skepsis in der wissenschaftlichen Gemeinde auf. Auch darüber hatte SPIEGEL ONLINE bereits berichtet: Renommierte Stammzell-Experten, darunter vor allem Hans Schöler vom Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin, waren nicht in der Lage, Skutellas Arbeiten mit dem gleichen Ergebnis zu wiederholen. Außerdem weigerte sich Skutella nach mehrmaliger Aufforderung seitens anderer Wissenschaftler, Proben seiner gezüchteten Stammzellen an andere Forscher abzugeben, was eigentlich eine Selbstverständlichkeit ist.

Nach einem monatelangen Hin und Her publizierte Skutella schließlich ein "Corrigendum" in "Nature", in dem er im Nachhinein erklärte, dass er über keine Einverständniserklärung der Patienten verfüge und er deshalb die Zellen nicht an Dritte habe weitergeben können.

Hans Schöler und einigen weiteren Stammzell-Experten aber reichten diese Erklärungen nicht. Sie forschten nach. Wie jetzt in der "Nature"-Rubrik "Brief Communications Arising" nachzulesen ist, konnte Schöler dabei nachweisen, dass es sich bei Skutellas Zellen offenbar nur um schlichtes Bindegewebe, sogenannte Fibroblasten handelt.

Überraschung in den Datensätzen

Dazu analysierten Schöler und seine Kollegen, darunter auch Martin Zenke von der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule in Aachen (RWTH), die Originalergebnisse von Skutellas Gruppe. Dabei handelt es sich um jene Datensätze, die Skutellas Team aus den Stammzellproben gewinnen konnte. Solche komplexen Datenreihen müssen von jedem Forscher in eine öffentlich zugängliche Datenbank gestellt werden.

In den Daten stießen die Forscher auf mehrere Überraschungen: Zum einen ist das sogenannte Genexpressionsmuster von Skutellas Zellen mit demjenigen von normalen Bindegewebszellen identisch. In seiner Antwort, die ebenfalls jetzt in "Nature" erschienen ist, argumentiert Skutella dagegen, der Vergleich der Datensätze sei gar nicht zulässig: Skutellas Zellen seien zu einem anderen Zeitpunkt gezüchtet worden als diejenigen Zellen, deren Daten Schöler zum Vergleich heranzieht. Doch Datensätze von getrennten Experimenten würden systematische Effekte hervorbringen, so dass ein Vergleich beider Datensätze sinnlos sei.

"Das ist Unsinn", sagt Schöler. "Wie können 40.000 Gene zufällig so abgelesen werden, dass sie identisch wie Fibrobalsten aussehen?" Bei der Genexpressionsanalyse wird gleichzeitig die Aktivität von rund 40.000 Genen bestimmt. Egal ob Haut-, Leber- oder embryonale Stammzelle - jede Art zeigt darin ein unverwechselbares Profil. Skutellas Zellen aber, ähneln in ihrem Profil eben nicht pluripotenten embryonalen Stammzellen - sondern schlicht Fibroblasten.

Im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE wehrt sich Skutella gegen die Vorwürfe Schölers. Solche Genexpressionsvergleiche könne man durchaus so hindrehen. Nur den direkten Vergleich lasse er gelten.

Als zweites Argument führen Schöler und seine Kollegen jedoch an, dass Skutellas Zellen gar keine Teratome bilden würden. Die Ausbildung dieser Art von Geschwülsten ist ein weiterer Nachweis für die Pluripotenz von Stammzellen. Dazu spritzt man die Zellen unter die Haut lebender Mäuse. Sind sie pluripotent, bilden sich Teratome, die verschiedene Typen von Körperzellen enthalten. Es ist ein wenig so, als würde ein kleiner Embryo unter der Haut der Maus heranwachsen. Wichtig ist, dass darin Zelltypen aller drei Keimblätter, den grundlegenden Zellschichten in einem Embryo, enthalten sind.

In der 2008 erschienenen Publikation hatte Skutellas Gruppe Bilder der vermeintlichen Teratome veröffentlicht. Doch Schöler bezweifelt, dass es sich dabei um echte Teratome handelt. Um sicher zu gehen, zog Schöler die Histopathologin Rebekka Schneider von der RWTH zu Rate. Auch sie ist davon überzeugt: Skutellas gezüchtete Zellen bilden keine Teratome aus - und können somit keine pluripotenten Stammzellen sein.

Ein Versehen?

Was für Zellen haben Skutella und seine Kollegen dann aus dem Hodengewebe gezüchtet? "Naheliegender ist, dass Skutellas Team statt Stammzellen versehentlich Fibroblasten gezüchtet hat", sagt Schöler. Tatsächlich weiß man seit mehr als 35 Jahren, dass sich solche Zellen leicht aus menschlichem Hodengewebe gewinnen und vermehren lassen. Bei der Suche nach einer Erklärung, züchtete Schöler genau solche Fibroblasten aus Hodenzellen und verglich deren Eigenschaften mit denen der Tübinger Zellen. Das Ergebnis: In allen Tests glichen sich beide Zellarten wie ein Ei dem anderen.

Skutella erwidert, Schöler habe dafür nicht das Protokoll aus Tübingen verwendet, weshalb die Forscher aus Münster auch nicht die in Tübingen gewonnenen Zellen erhalten haben könnten. Im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE sagt Schöler, er habe nur darstellen wollen, dass man kein ausgeklügeltes Protokoll benötige, um Fibroblasten aus Hodengewebe zu züchten. Seiner Gruppe sei es bisher jedenfalls nicht gelungen, Stammzellen aus erwachsenem Hodengewebe zu kultivieren.

Derweil wartet die wissenschaftliche Gemeinde darauf, dass Skutellas Team erneut pluripotente Stammzellen aus menschlichem Hodengewebe züchtet. Skutella aber erklärt SPIEGEL ONLINE, dass es damit noch eine Zeit dauern könnte. "Hodengewebe aus gesunden Spendern zu bekommen ist in Deutschland fast unmöglich", sagt Skutella. Zum Heranzüchten pluripotenter Stammzellen reiche eine Biopsie nicht, vielmehr müsse man das gesamte Hodengewebe entnehmen. Deshalb sei man auf Spender angewiesen, die vor ihrem Tod ihre Keimzellen der Wissenschaft zur Verfügung stellen.

Skutella räumt ein, dass er sich und seiner Arbeitsgruppe mit seiner Vorgehensweise geschadet hat. Ihm sei deshalb sehr daran gelegen, möglichst bald die neuen Stammzellen heranzuzüchten und erneut zu publizieren - und der Stammzell-Gemeinde zu beweisen, dass seine Erkenntnisse als relevant und gesichert gelten.