Rätselhaft bleibt, was genau falsch lief, beim Forschungsskandal des vergangenen Jahres: der als fehlerhaft enttarnten Methode der Stammzellzellgewinnung des japanischen RIKEN-Forschungszentrums. Daran ändert auch der Abschlussbericht unabhängiger Experten nichts, der gerade Ende Dezember veröffentlicht wurde: Er hat – noch einmal – klargestellt, dass die von den Forschern nachgewiesenen Zellen embryonale Stammzellen waren, die irgendwie als Verunreinigungen in die Proben gelangt sind und nicht – wie publiziert – aus im Säurebad unter Stress gesetzten erwachsenen Zellen entstanden. Wo aber diese Verunreinigungen herrührten, und ob sie absichtlich herbeigeführt wurden, bleibt unklar.

Womit auch die aufregendste der ungeklärten Frage weiter offen ist: Wieso konnte aus diesen Stammzellen eine Plazenta heranwachsen, was im Normalfall aus embryonalen Stammzellen nicht möglich ist? "Für mich bleibt das ein echtes Mysterium", meint der Krebsforscher Manuel Serrano, der mit Stammzellen am nationalen Krebsforschungszentrum Spaniens in Madrid forscht.

Wie einige Fachkollegen hatte auch Serrano die Grundidee der "Nature"-Veröffentlichung von vor einem Jahr gut nachvollziehen können, nach der ausgewachsene Körperzellen sich unter dem Einfluss starker Stressreize wie Stammzellen verhalten würden [1,2]. Schließlich gab es bereits mehrere in Studien veröffentlichte Belege dafür, dass gestresste Zellen andere Identitäten und Eigenschaften annehmen. "Zellen reagieren auf Schäden mit den Versuch, das Gewebe durch erhöhte Plastizität zu reparieren", erklärt er. "Zugegeben, ich war überrascht, dass Stress allein ausreichen soll, eine totale Reprogrammierung einzuleiten."

Serrano hatte aus diesem Grund zwei Forscher seines Labors darauf angesetzt, die STAP-Methode (stimulus-trigged acquisition of pluripotency) nachzuvollziehen – ganz dezidiert mit dem Auftrag, auch dann nicht lockerzulassen, wenn die ersten Versuche fehlschlagen. Nach rund zwei Monaten bat er sie dann doch, den Versuch abzublasen: Aus anderen Laboren kamen immer neue Misserfolgsmeldungen, und die Glaubwürdigkeit der Originalstudie stand zunehmend in Frage.

Als Reaktion auf die Kontroverse setzte das RIKEN-Institut zwei Untersuchungskomitees ein, die vor allem vor Ort in Kobe in den eigenen Laboren der Entwicklungsbiologie ans Werk gingen. Ein interner Zwischenbericht kam im März zu dem Schluss, dass die Hauptautorin Haruko Obokata Illustrationen in beiden "Nature"-Papern manipuliert hatte. Sie wurden daraufhin im Juli zurückgezogen [3].

Maus mit stressinduzierten Stammzellen
© Haruko Obokata, Riken Centre for Developmental Biology
(Ausschnitt)
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Einem Mäuseembryo sind pluripotente Zellen verabreicht worden, die sich durch ein zusätzliches Fluoreszenz-Gen verraten. Die transplantierten Zellen haben sich hier sichtbar in sämtliche Gewebe des Tiers integriert. Gebildet wurden sie zuvor aus ausgereiften Mäusezellen, die unter Stress gesetzt wurden – eine ganz neue, einfachere Methode zur Gewinnung pluripotenter Zellen? Das Resultat ist derart sensationell, dass es von der Forscherwelt angezweifelt wurde; zudem konnten in der Publikation wissenschaftliche Schlampereien gefunden werden. Die ganze Studie steht daher unter Beschuss.

Eine zweite, gründlichere Untersuchung erfolgte dann von unabhängiger Seite: Nicht am RIKEN-Institut angestellte Forscher analysierten die Herkunft der Zelllinien und Gewebeproben des Labors. Dabei deckten sie zwei weitere gefälschte Abbildungen in den zurückgezogenen Veröffentlichungen auf und konnten überdies nachweisen, dass drei vermeintliche STAP-Zelllinien in Wirklichkeit embryonale Stammzellen enthielten.

Das befeuerte die Zweifel der Fachkollegen umso mehr, erinnert sich George Daley, ein Stammzellforscher des Children’s Hospital in Boston: "Dass die vermeintlichen STAP-Zellen Merkmale embryonaler Stammzellen aufwiesen, hatte ja überhaupt erst das große Interesse der Kollegen geweckt – aber eben gleichzeitig auch schon die Besorgnis, dass zumindest einige der Daten vielleicht auf die Verwendung von embryonalen Standardzelllinien zurückgeführt werden könnten."

Auch die von RIKEN beauftragte Untersuchungskommission hat, trotz intensiver Bemühungen, nicht herausfinden können, wie und wo die Proben verunreinigt wurden. Eine rein zufällige Nachlässigkeit sei allerdings schwer vorstellbar – immerhin ließen sich gleich drei Verunreinigungen aus jeweils unterschiedlichen embryonalen Stammzelllinien nachweisen. Diese düstere Schlussfolgerung wird kaum angezweifelt: Gegenüber dem Magazin "Nature" teilten sogar fünf befragte Experten die Meinung.

Offene Fragen über STAP-Zellen

Wie auch immer aber die Verunreinigung zu Stande kam: Sie erklärt zwar, warum die in Frage stehenden Zellen sich in so unterschiedliche andere Zelltypen differenzieren; nicht aber, wie aus ihnen tatsächlich eine Plazenta heranwachsen konnte. "Stand der Forschung ist, vereinfacht gesagt, dass embryonale Stammzellen die Fähigkeit verloren haben, sämtliche Typen des Plazentagewebes zu bilden", erklärt Janet Rossant, die als Stammzellforscherin am Hospital for Sick Children im kanadischen Toronto arbeitet.

Vielleicht, schlagen einige Experten vor, hatten die japanischen Forscher weitere Abbildungen manipuliert; oder nur falsche Schlüsse aus der natürlich auftretenden Fluoreszenz in ihren Probe gezogen – diese kann etwa in plazentalem oder anderen blutreichen Geweben auftreten – und als Folge der fluoreszierenden Stammzellmarker missinterpretiert. Ein solcher Lapsus wäre allerdings unwahrscheinlich, bei all der Erfahrung der Autoren, glaubt Daley.

Denkbar wäre zudem, dass die STAP-Zellkulturen nicht nur durch embryonale Stammzellen, sondern auch durch Trophoblasten verunreinigt wurden – einen Typ von Zellen, der Plazentagewebe bilden kann. Trophoblasten können in unterschiedlichen Formen auftreten und eine Reihe von verschiedenen Genen embryonaler Stammzellen exprimieren. Die vom RIKEN-Untersuchungsteam durchgeführten Experimente allein dürften allerdings nicht ausreichen, um einzelne, wenige Trophoblasten mit Sicherheit zu entlarven.

Im Übrigen haben einige Forscher schon Hinweise darauf gefunden, dass embryonale Stammzellen unter geeigneten Bedingungen gelegentlich auch Plazentazellen bilden, ergänzt Rossant [4]: "Möglich, dass zufällig eben diese Bedingungen vorlagen und die Zellen zu Trophoblasten formten – was übrigens für sich schon spannend genug wäre", erklärt die Stammzellexpertin.

Aber: So sehr Rossant zelluläre Plastizität auch als lohnendes Ziel ihres Forschungsfeldes erkennt, so wenig hält sie es für zielführend, weitere Mühe auf die Analyse der desaströsen STAP-Zelldatenhalde zu verschwenden. Allmählich, findet sie, "wäre es für alle höchste Zeit, die STAP-Zellen endlich mal abzuhaken".


Der Artikel erschien im Original "Questions linger over stress-induced stem cells" in "Nature".