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News: Die ultimative Stammzelle

Am Anfang ist noch alles möglich. Ungeteilte Stammzellen können sich zu ganz verschiedenen Zellformen weiterentwickeln oder kranke Gewebe und Organe ersetzen. Was bisher nur embryonalen Stammzellen zugetraut wurde - das uneingeschränkte Entwicklungspotenzial - soll auch Stammzellen aus dem Knochenmark von Erwachsenen möglich sein.
Viele Krankheiten zerstören Gewebe und Organe oder lassen sich nur mit Methoden bekämpfen, die als Nebenwirkung auch gesunde Zellen abtöten. Fieberhaft forschen Wissenschaftler daran, solches zerstörtes Gewebe zu ersetzen. Eine Möglichkeit stellt die Stammzelltherapie dar, wobei sich noch undifferenzierte Zellen zu einen bestimmten Zielgewebe entwickeln. Bisher galten nur embryonale Stammzellen als so frei formbar, um alle der über 200 verschiedenen Gewebetypen im menschlichen Organismus bilden zu können. Amerikanische Forscher hoffen, nun eine Alternative zu dem ethisch bedenklichen Einsatz solcher Stammzellen gefunden zu haben: eine Stammzelle aus adultem Kochenmark. Im erwachsenen Organismus bilden sich aus Knochenmarkzellen normalerweise nur Blutzellen. Doch in einem Versuch mit Mäusen erwiesen sich Stammzellen aus dem Knochenmark als verblüffend flexibel.

Saul Sharkis und seine Kollegen von den John Hopkins Medical Institutions in Maryland isolierten für ihre Forschungsarbeit Stammzellen aus dem Knochenmark von männlichen Mäusen. Die Ausbeute markierten mit einem fluoreszierenden Farbstoff. Anschließend injizierten sie die Zellen in Mäuseweibchen, bei denen sie zuvor die Knochenmarkszellen zerstört hatten. Nach zwei Tagen leuchteten den Wissenschaftlern unter dem Mikroskop die integrierten männlichen Stammzellen entgegen. Die Zellen, die am stärksten leuchteten, hatten sich noch nicht geteilt, besaßen also das größte Entwicklungspotenzial.

Nun sollte es darauf ankommen: Die Forscher pickten eine der am hellsten strahlenden Stammzellen heraus überführten sie in andere weibliche Mäuse, deren Knochenmark, Speiseröhre und Lunge zerstört waren. 30 Mäuse machten die Operation durch, fünf überlebten. Einige Wochen später konnten die Wissenschaftler sehen, dass sich die männlichen Stammzellen im Blut und Knochenmark angesiedelt hatten. Doch nicht nur dort hatten sie die Schäden repariert, erstaunlicherweise fanden sich die strahlenden Zellen sogar auch in anderem Gewebe. Lunge, Speiseröhre, Magendarmtrakt, Leber oder Haut – die Transformationskünstler hatten sich zu ganz verschiedenen Zelltypen spezialisiert. "Man dachte bisher, nur embryonale Stammzellen hätten so ein großes Potenzial", sagt Neil Theise von der New York University Medical Center and School of Medicine. "Doch unsere Studie spricht dafür, dass auch ein ausdifferenzierter Körper genauso flexible Stammzellen besitzt."

Trotz des Erfolges wissen die Wissenschaftler, dass es nun herauszufinden gilt, wie sich die Stammzellen im Körper verteilen und wie die Transformationen ablaufen. "Vielleicht schüttet der Organismus irgendwelche Signalfaktoren aus, welche die Stammzellen zu dem verletzten Gewebe rufen", vermutet Sharkis. Noch sei es zu früh, aufgrund der Ergebnisse völlig auf die Arbeit mit embryonalen Stammzellen zu verzichten.

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  • Quellen
Cell 105 (3):369–377 (2001)

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