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Stammzellforschung: Fremde Hirnzellen voll integriert

Neuron aus Stammzelle
Abgestorbene Hirnzellen zu ersetzen ist der große Traum vieler Stammzellforscher; denn so ließen sich zahlreiche Leiden wie Parkinson, ALS-Lähmung oder Schlaganfälle behandeln. Bisher konnten Forscher bereits embryonale Stammzellen in Neuronen verwandeln und im Gehirn ansiedeln. Um dort ihren Dienst zu erfüllen, müssen sich die Zellen jedoch auch korrekt mit anderen Gehirnteilen verbinden. Genau dies haben Neurologen unter Leitung von James Weimann von der Stanford Medical School (Kalifornien) nun erstmals erreicht.

Zielgerichtete Stammzellneuronen | Ins Bewegungszentrum einer Maus implantiert, bilden die ehemaligen Stammzellen gezielt Fortsätze in die Mittelhirnbrücke (Pons) und von dort aus weiter ins Rückenmark.
Die Forscher kultivierten embryonale Mäusestammzellen auf speziell gezüchtetem Bindegewebe, in dessen Nähe sich die undifferenzierten Zellen zu unreifen Neuronen entwickeln. Als diese etwa denen eines zwölf Tage alten Embryos entsprachen, injizierten Weimann und seine Kollegen Proben der Kultur in die Gehirne neugeborener Mäuse. Nach mehreren Wochen untersuchten sie die Verbindungen der implantierten Hirnzellen, die zur Unterscheidung ein Gen trugen, das sie grün leuchten ließ. Es zeigte sich, dass die Zellen sich stets genauso verschaltet hatten wie das umliegende Hirngewebe: im Bewegungszentrum mit langen Fortsätzen in Richtung Rückenmark, im Sehzentrum dagegen in Richtung Mittelhirndach.

Während die Stammzellen reiften, beobachteten die Forscher zudem die Aktivität verschiedener Entwicklungsgene. In fünf davon unterschieden sich Zellen, die sich erfolgreich verschalteten, von solchen aus anderen Versuchskulturen. Durch Auswahl passender Zellen oder gezielte Manipulation dieser Gene sollten sich zukünftig womöglich Ersatzneuronen in größeren Mengen erzeugen lassen, so die Hoffnung der Neurologen.

Ralf Strobel

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