Direkt zum Inhalt

Stammzellforschung: Induzierte Stammzellen ganz ohne Gentransfer

Ethisch unbedenkliche Stammzellen aus normalen Körperzellen können auch ganz ohne den Einsatz von möglicherweise gefährlichen Genfähren hergestellt werden, berichten Sheng Ding vom Scripps Research Institute in La Jolla und ein internationales Forscherteam. Die Wissenschaftler transportierten die zur Umprogrammierung der Körperzellen notwendigen Proteine erfolgreich mit kleinen Eiweißmolekülen in die Zielzellen, was das Risiko ihrer Entartung minimieren soll.

Zur Herstellung der vom Team "proteininduzierte pluripotente Stammzellen" (piPS) getauften Variante fügte die Forschergruppe in Fibroblasten von Mäusen die vier reprogrammierenden Proteine c-Myc, Klf4, Oct4 und Sox2 ein, indem sie die Eiweiße an einen Poly-Arginin-Peptidanker montierten. Die vier Faktoren beeinflussen rund 3000 Gene in den Zellen und drehen so deren Lebensuhr bis zu einem Embryonalzustand zurück.

Kurze Aminosäureketten wie Poly-Arginin oder das Peptid HIV-tat wurden schon zuvor erfolgreich dazu genutzt, Proteine leichter in Zellen zu transportieren. Im Versuch von Dings Team gelangten die kontinuierlich zugesetzten, an den Transporter gebundenen Transkriptionsfaktoren innerhalb von sechs Stunden schließlich in die Zellen, wanderten in den Zellkern und blieben dort bis zu 48 Stunden stabil. Die Faktoren programmierten die Fibroblasten erfolgreich in Stammzellen um, die in vitro und in vivo pluripotent waren.

Bislang waren zur ipS-Herstellung stets die Gene der vier Transkriptionsfaktoren übertragen worden, wobei als Transportfähren Viren, Plasmide oder Transposons ("springende Gene") benutzt wurden. Dies birgt das Risiko, dass fremde DNA-Abschnitte in die neue Stammzelle integrieren, wodurch womöglich Tumorbildungen gefördert werden. Mit verschiedenen Mitteln arbeiteten Teams weltweit daran, die Transportergene nach der Umprogrammierung wieder zu entfernen. Die Methode von Ding und Co macht diesen Schritt überflüssig. Zudem sei ihr Proteintransfer deutlich einfacher und schneller als die derzeit fortgeschrittensten Ansätze mit verschiedenen Genfähren.

Heilung mit iPS-ZellenLaden...
Heilung mit iPS-Zellen | Mit induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS) lässt sich bei Mäusen Sichelzellenanämie heilen: Den kranken Tieren wurden Hautzellen entnommen, die sich mit Hilfe von vier Genen in iPS-Zellen verwandeln. In diesen Zellen wird dann das mutierte Gen für Sichelzellenhämoglobin durch ein normales Hämoglobin-Gen ersetzt. Anschließend lässt man die Zellen zu Blutzellen differenzieren und injiziert sie wieder in die erkrankten Mäuse.
Mediziner möchten iPS-Zellen einmal als Ersatz für zerstörtes Gewebe nutzen. 2007 war es Forschern aus Japan und den USA erstmals gelungen, Hautzellen mit Hilfe der vier Gene zu iPS-Zellen umzuprogrammieren. Die eingeschleusten Gene gelten jedoch als Krebs auslösend. Wissenschaftler um Hans Schöler vom Max-Planck-Institut für molekulare Medizin in Münster, der auch an der aktuellen Studie beteiligt ist, benötigten nur noch das Gen Oct4. (jo)
17. Woche 2009

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 17. Woche 2009

Lesermeinung

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Leserzuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Leserzuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmer sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Lesermeinungen können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

  • Quellen
Zhou, H. et al.: Generation of Induced Pluripotent Stem Cells Using Recombinant Proteins. In: Cell Stem Cell 10.1016/j.stem.2009.04.005, 2009.

Partnervideos