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News: Umschulung für Stammzellen

Die vielen verschiedenen Zelltypen im menschlichen Körper werden von einigen wenigen unterschiedlichen Arten von Stammzellen gebildet, die wiederum alle aus den embryonalen Stammzellen des ungeborenen Kindes hervorgehen. Eine Reihe von Krankheiten läßt sich behandeln, indem das fehlerhaft arbeitende Gewebe durch solche Embryonalzellen ersetzt wird, die sich dann auf die entsprechenden Anforderungen spezialisieren und die notwendigen Aufgaben erfüllen. Italienischen und kanadischen Wissenschaftlern ist nun der Nachweis gelungen, daß zumindest bei Mäusen auch bereits erwachsene - und damit teilspezialisierte - Stammzellen durchaus noch in der Lage sind 'umzulernen'. Sollten ihre Ergebnisse auf den Menschen übertragbar sein, wäre dies ein Ausweg aus dem ethischen Dilemma, kranken Menschen nur durch Zellen toter Embryonen helfen zu können.
Embryonale Stammzellen sind Primordialzellen, die sich unendlich oft teilen können und aus denen sich die unterschiedlichen Zelltypen des Körpers bilden, wenn sie sich weiterentwickeln. Obwohl diese Zellen in der medizinischen Therapie erhebliche Vorteile bieten könnten, wirft ihre Herkunft aus menschlichen Embryonen allerdings auch kontroverse ethische Fragen auf.

Jetzt vertritt eine von Angelo Vescovi und seinen Kollegen von NeuroSpheres Limited in Kanada und dem National Neurological Institute in Italien durchgeführte Studie an Mäusen die These, daß Stammzellen nicht von Embryos stammen müssen, damit sie spezialisierte Zellen erzeugen können (Science vom 22. Januar 1999). "Wir haben einen anderen Weg eingeschlagen und stattdessen ausgewachsene Stammzellen benutzt", sagte Vescovi.

Ausgewachsene Stammzellen sind spezialisierter als die ursprünglichen Stammzellen eines frühen Embryos. Die erwachsenen Stammzellen liefern ständig neue Zellen an Organe mit einem hohen Zellumsatz, wie zum Beispiel das hämatopoetische (blutbildende) System, die Eingeweide oder die Haut. In ihrem Experiment benutzten Vescovi und seine Kollegen Neuralstammzellen (NSCs) aus dem Zentralnervensystem von Mäusen. NSCs erzeugen die wichtigsten Zellarten, die es im Gehirn Erwachsener gibt, nämlich Neuronen und ihre Helferzellen.

Die Autoren injizierten die NSCs in eine zweite Gruppe von Mäusen, deren hämatopoetische Stammzellen (diese Zellen sind primär im Knochenmark ansässig, wo sie die unterschiedlichen Arten von Blutzellen erzeugen) durch eine fast tödliche Strahlendosis zerstört worden waren. Sobald sie im Blutkreislauf waren, besiedelten die NSCs das Knochenmark der Mäuse (und die Milz, eine andere Blutproduktionsstätte). Dort übernahmen sie die Arbeit der blutbildenden Stammzellen und produzierten einen frischen Vorrat an Blutzellen. Offensichtlich hatten die Stammzellen im Verlaufe ihrer Entwicklung als NSCs keine unwiderruflichen Veränderungen vollzogen, die sie unfähig machten, sich auch als andere Arten von Stammzellen zu spezialisieren.

"Es dauerte eine Weile, bis wir unseren eigenen Daten trauten. Das Körpergewebe wurde immer als unveränderlich angesehen", sagte Vescovi.

Die Forscher hoffen, daß es in Zukunft möglich sein wird, Knochenmarktransplantionen mit ausgewachsenen Stammzellen durchzuführen, um Patienten mit beispielsweise Leukämie mit einem neuen Vorrat an gesundem Blut zu versorgen. Um allerdings diesen Punkt zu erreichen, muß erst noch geklärt werden, ob menschliche Stammzellen sich genauso verhalten wie Mäuse-Stammzellen.

Die Ergebnisse der Studie von Vescovi und seinen Kollegen deuten darauf hin, daß Neuralstammzellen in der Lage sind, in ihren unspezialisierten, embryonischen Zustand zurückzukehren und sich dann als blutbildende Stammzellen neu zu spezialisieren. Um diese Hypothese zu überprüfen, injizierten die Forscher eine weitere Gruppe bestrahlter Mäuse mit fremden blutbildenden Stammzellen. Weil diese Zellen schon vorher Blutzellen gebildet hatten, brauchten sie weniger Zeit als die NSCs, bis sie nach der Transplantation wieder Blutzellen erzeugten. Möglicherweise mußten die NSCs zuerst ihre ursprünglichen Aufgaben wieder "verlernen".

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