Stammzellforschung Forscher reprogrammieren Körperzellen - ohne Krebs auszulösen

Erneuter Durchbruch in der Stammzellforschung: Japanische Forscher haben Leber- und Magenzellen von Mäusen zu Stammzellen zurückprogrammiert. Diesmal lösten die Zellen, die sehr viele Eigenschaften der begehrten embryonalen Stammzellen aufweisen, keinen Krebs aus.


Während in Deutschland der Bundestag über die Regelungen zur Forschung an embryonalen Stammzellen streitet, gelang japanischen Forschern ein weiterer Etappenerfolg auf dem Weg zur ethisch einwandfreien Stammzelle: Das Team um Shinya Yamanaka von der Universität Kyoto hat aus Leber- und Magenzellen von Mäusen Stammzellen hergestellt. Es ist innerhalb von nur drei Monaten bereits ihre dritte wegweisende Studie zur Reprogrammierung von Körperzellen. Es war das erste Forscherteam, dem dies gelang.

Menschliche iPS-Zellen (Archivbild November 2007): iPS-Zellen weisen viele Eigenschaften embryonaler Stammzellen auf
AP/ Shinya Yamanaka

Menschliche iPS-Zellen (Archivbild November 2007): iPS-Zellen weisen viele Eigenschaften embryonaler Stammzellen auf

Diese sogenannten induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS) weisen sehr viele Eigenschaften der begehrten embryonalen Stammzellen auf und besitzen die Fähigkeit sich in verschiedene Körperzellen zu entwickeln. Damals gelang es Yamanaka und seinen Kollegen aus Hautzellen iPS-Zellen zu gewinnen und diese zu Blutzellen zu entwickeln.

Nun sind die Forscher einen entscheidenden Schritt weiter gekommen: Diesmal verwendeten sie Leber- und Magenzellen zur Reprogrammierung. Die iPS-Zellen, die sie gewannen, lösten keinen Krebs mehr aus, wenn sie sie in die Mäuse spritzten. Dies war in den früheren Versuchen der Fall gewesen. Zugleich zeigten die neuen Zellen so viele Eigenschaften embryonaler Stammzellen wie keine auf diese Weise umgewandelten Zellen zuvor. Die Forscher präsentierten ihre Arbeit im Fachmagazin "Science".

Die Wissenschaftler hatten in diesem Fall Zellen verwendet, die Leber und Magen auskleiden (Epithelzellen), anstatt wie bislang Hautgewebe. Diese Zellen programmierten sie mit Hilfe von vier eingeschleusten Genen zurück, und erhielten sogenannte induzierte pluripotente Stammzellen (iPS). Diese verhielten sich nahezu wie embryonale Stammzellen. Als sie die Zellen in Mausembryonen spritzten, entwickelten sich daraus Tiere, die aus beiden Zellarten bestanden. In keinem Fall erkrankten die Mäuse an Krebs, allerdings starben einige vor der Geburt. Mit Stammzellen wollen Mediziner einmal zerschlissenes Gewebe ersetzen und etwa Parkinson oder Diabetes heilen.

"Es wird noch Jahre von Grundlagenforschung brauchen, bevor wir in der Lage sind, mit iPS-Zellen Patienten zu behandeln", betonte Yamanaka. Er arbeite jedoch mit Hochdruck daran. "Die Bedeutung der iPS-Zellen kann nicht hoch genug eingeschätzt werden", sagte der Entwicklungsbiologe Michael Kessel vom Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen auf Anfrage. Die Arbeit mit embryonalen Stammzellen werde nun jedoch keinesfalls überflüssig: "Solche Forschung können nur diejenigen machen, die mit embryonalen Stammzellen als Referenzzellen arbeiten."

Yamanakas Team hatte zwar im November Hautzellen weltweit als erste mit Hilfe von vier Genen in iPS-Zellen verwandelt. Diese lösten nach dem Einsetzen in neue Lebewesen jedoch Krebs aus. In einem weiteren Versuch verzichtete die Gruppe auf ein Gen und schleuste nur drei Erbanlagen ein. Die Versuchstiere bekamen zwar keinen Krebs, aber die daraufhin gewonnenen Stammzellen wiesen nicht so sehr die Eigenschaften embryonaler Stammzellen auf wie die nun erzeugten Zellen.

Yamanaka und seine Kollegen nutzten in der neuen Studie nicht nur andere Ausgangszellen, sondern auch einen besonderen Mechanismus zur Anreicherung der iPS-Zellen. Vier Wochen nachdem sie die aus Leber- und Magenzellen gewonnenen Stammzellen in Mäuse gespritzt hatten, entstanden in den Tieren unter anderem Nerven- und Muskelgewebe sowie Knorpel.

Warum bei dem Verfahren trotz der Übertragung von vier Genen kein Krebs entstand, ist noch unbekannt. Folgende Faktoren könnten eine Rolle spielen: Die Forscher nahmen andere Ausgangszellen. Und das Erbgut der Viren, mit denen sie die Gene übertrugen, wurde weniger häufig in das Erbgut der Leber- und Magenzellen eingebaut. "Es gibt keinen Hinweis, dass das Virengenom an eine Stelle gelangt, wo es Tumore auslöst", erläuterte Kessel. "Die Arbeit kann nicht hoch genug eingeschätzt werden. Da geht eine Rakete ab."

lub/dpa



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