Durchbruch bei Stammzellenforschung?

Kanadischen und britischen Forschern ist es gelungen, Hautzellen, die Erwachsenen entnommen wurden, zu Stammzellen in der embryonalen Form zurückzuprogrammieren - ohne den bis dato nötigen Einsatz eines Virus.

Die Rückprogrammmierung von Hautzellen zu sogenannten induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen) könnte die regenerative Medizin verändern, schreiben die Forscher aktuell im Fachmagazin Nature (DOI:10.1038/nature07864 und DOI:10.1038/nature 07863). Die beiden Forscherteams kamen bei der Reprogrammierung der Zellen ohne die üblicherweise verwendeten Viren als Schleuser-Helfer aus, eine Technik, die die Gefahr birgt, dass die iPS-Zellen später Krebs entwickeln.

Die Hoffnungen, die sich mit den Arbeiten der beiden Forschergruppen verbinden, sind groß. Zum einen würde eine erfolgreiche Reprogrammierung normaler Zellen in die pluripotenten Stammzellen bedeuten, dass die Forschung nicht mehr auf Entnahme von Stammzellen bei Embryos angewiesen wäre, eine Praxis, die sehr umstritten ist und seit Jahren von großen ethischen Diskussionen begleitet wird. Zum anderen erhofft man sich, dass Forschung eines Tages mit Alleskönnerstammzellen Krankheiten reparieren kann, die bisher unheilbar sind, wie Parkinson, Rückenmarkskrankheiten und Diabetes.

Manche hoffen, dass mit Hilfe der Stammzellen irgendwann sogar Ersatzteile für beschädigte Organe gezüchtet werden könnten, die vom Körper nicht abgestoßen werden, da sie ja dieselbe DNA besitzen. Das große Hindernis: Man brauchte Viren, um die besseren Gene, die die Zelle umprogrammieren sollten, an die verschiedenen Stellen des Erbgutes zu platzieren. Die Viren, die als trojanisches Pferd fungierten, bargen jedoch die Gefahr, dass lebenswichtige Gene ausgeschaltet werden konnten, bzw. dass die Zelle zur Krebszelle entarten könnte. Zudem lieferte der Virus noch sein eigenes Erbmaterial mit.

In ihren zugleich veröffentlichten Forschungspapieren stellten ein Wissenschaftsteam unter Leitung von Keisuke Kaji von der Universität von Edinburgh und ein Team aus Toronto unter der Leitung von Andras Nagy nun neue Techniken vor, die Gensequenzen zur Umprogrammierung in die Zelle zu schleusen. Die vier dazu nötigen Gene c-Myc, Klf4, Oct4 und Sox2 wurden in einer Plasmid-Fähre in die Zelle gebracht. In dem Plasmid, einem ringförmigen DNA-Molekül, wurden die vier Gene nebeneinander eingebaut. Die kanadischen Forscher brachten zusätzlich ein springendes Gen, ein Transposon, in die Zelle. Es kann seine Lage im Erbgut verändern und damit den Einbau der vier Gene verbessern. Die sogenannte "PiggyBac"-Technik zur Einschleusung von genetischen Informationen mithilfe von Transposonen ist bereits aus der Forschung zu gentechnisch manipuliertem Getreide bekannt.

Mithilfe der Transposon-Technik gelang den Forschern auch das andere große Kunststück: das Herausschneiden der vier Gene nach der Umprogrammierung. Die Zellen bleiben laut Wissenschaftler gesund und intakt, was durch Tests ebenso nachgewiesen wurde wie die Tatsache, dass sich die umprogrammierten Zellen wie Stammzellen verhielten.

Davon abgesehen, dass manche Forscherkollegen bemängeln, dass man nicht genau wisse, wieviel die derart gewonnenen iPS-Zellen wert wären, ist der Weg von den Hautzellen zu den iPS-Zellen noch ziemlich aufwändig; es dürfte noch einige Zeit vergehen, bis solche Zellen für medizinische Zwecke routinemäßig herzustellen sind und für Patienten verwendet werden können, beschwichtigt Ian Wilmut, der "Vater" des Klonschafes Dolly, der an der Universität von Edinburgh tätig ist, allzu große Hoffnungen.

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