Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Stammzellen: Nachwachsende Rohstoffe für Zelltherapien

19.09.2001


Weltweit treiben Wissenschaftler die Stammzellforschung voran. Ihre Vision: Der Ersatz von zerstörten Zellen und Geweben im menschlichen Organismus. Doch der Weg dahin ist lang und steinig. Die Wissenschaftler stehen vor einer "ungeheuren Fülle offener Fragen" und die Forschung mit so genannten embryonalen Stammzellen ist nicht nur in Deutschland Gegenstand kontroverser Debatten: ein Thema des Wissenschaftssommers in Berlin.


"Die ideale Stammzelle für Zelltherapien wäre eine körpereigene, organspezifische Stammzelle." Für Dr. Anna Wobus, die Koordinatorin eines Schwerpunktprogrammes der Deutschen Forschungsgemeinschaft zur Stammzellforschung, und ihre Kollegen ist dies klar. Die Forschung mit solchen "adulten" Stammzellen, die aus verschiedenen Organen des erwachsenen Organismus isoliert werden können, wäre - vor allem unter ethischen Aspekten - die beste Lösung.

Doch angesichts "einer enormen Fülle offener Fragen" wollen die Forscher auch hierzulande nicht auf eine andere Option verzichten: auf die Forschung mit embryonalen Stammzellen des Menschen. Diese können aus Embryonen in sehr frühen Entwicklungsstadien isoliert und in Kulturschalen vermehrt werden. "Wir sollten noch nicht alle Türen schließen", betonte Wobus angesichts der heftigen Debatte über die Forschung mit solchen Zellen, die nicht nur in Deutschland kontrovers geführt wird. "Beim derzeitigen Stand sollten wir alle Wege offen halten, die international beschritten werden, anstatt uns auf eine feste Strategie der Stammzellforschung zu beschränken", erklärte auch der Heidelberger Stammzellforscher Professor Anthony Ho.


In der Tat treiben Wissenschaftler weltweit die Stammzellforschung voran. Doch noch ist beispielsweise unklar, welche Eigenschaften - jenseits der Fähigkeiten zur Selbsterneuerung und Differenzierung in spezialisierte Zellen - eine Stammzelle definieren. Ebenso wenig wissen die Forscher, wodurch sich embryonale, fetale und adulte Stammzellen bezüglich ihres Teilungs- und Entwicklungspotenzials unterscheiden. Wichtig sei darum die vergleichende Genomanalyse solcher Zellen, betonte Wobus. Auch die Fähigkeit adulter Stammzellen, sich zu Zellen mit unterschiedlichen Funktionen zu entwickeln, scheint nicht ganz so umfassend zu sein, wie die Forscher bislang angenommen haben. Was sich in Stammzellen abspielt, wenn sie sich etwa in Blut-, Haut- oder Leberzellen differenzieren und welchen Einfluss dabei äußere Faktoren haben, muss noch intensiv untersucht werden.

Aus dem Knochenmark gewonnene Stammzellen werden schon seit über 20 Jahren in der Krebstherapie eingesetzt. Entdeckt wurden sie Anfang der sechziger Jahre. "Es hat viele Jahre gedauert, bis diese Zellen bei Patienten einsetzbar waren. Doch inzwischen verdanken unzählige Leukämiepatienten einer solchen Transplantation ihr Leben", erklärte Ho.

Das Knochenmark enthält eine Vielzahl von Stammzellen in unterschiedlichen Entwicklungsstadien. In jüngster Zeit hat sich herausgestellt, dass diese sich nicht nur zu Blutzellen, sondern auch zu Zellen anderer Gewebearten entwickeln können: Knochen- und Knorpelzellen, Sehnen-, Muskel- und Leber- sowie Nervenzellen. Diese so genannte Transdifferenzierung klappt vor allem mit Mäuse-Stammzellen. "Wie gut dies mit menschlichen Blutstammzellen gelingt, ist noch unklar", so Ho. Hinzu kommt, dass die blutbildenden Stammzellen mit maximal einem Prozent nur "eine verschwindend kleine Minderheit" im Knochenmark darstellen. Und weniger als ein Hundertstel davon ist offenbar "pluripotent" - also in der Lage, sich etwa in Nervenzellen zu verwandeln. Für Ho ist deshalb "fragwürdig, ob wir jemals so viele pluripotente Zellen gewinnen können, um damit Patienten zu behandeln". Denn bislang scheiterten die Forscher daran, diese Zellen in der Kulturschale zu vermehren. Ho: "Diese pluripotenten Stammzellen sind sehr anspruchsvoll." Auch das Selbsterneuerungspotenzial dieser Zellen sei sehr gering.

Eine denkbare Alternative sind für Ho daher Stammzellen aus dem Blut abgetriebener Föten. Diese vermehren sich deutlich besser. Ob sie sich auch effizienter in andere Körperzellen umprogrammieren lassen, wird zur Zeit untersucht.

Auch im erwachsenen Gehirn gibt es Regionen, in denen bei Tieren und Menschen Stammzellen ein Leben lang neue Nervenzellen produzieren. Ebenso gibt es Regionen mit ruhenden Stammzellen. Solche adulten neuralen Stammzellen haben Forscher sowohl bei Nagern als auch bei Menschen bereits isoliert. "In der Kulturschale ließen sich jedoch nur die Nagerzellen vermehren", berichtete Dr. Hans-Georg Kuhn von der Universität Regensburg. Transplantiert in das Gehirn von Ratten oder Mäusen entwickelten sich diese Stammzellen zu funktionsfähigen Nerven- und Stützzellen.

Für Kuhn wäre die Transplantation solcher Stammzellen jedoch nur eine denkbare Strategie. Eine andere Möglichkeit wäre die Stimulation dieser Stammzellen direkt im Gehirn, etwa durch bestimmte Wachstumsfaktoren oder Hirnbotenstoffe. Denn inzwischen wissen die Forscher, dass etwa nach Schlaganfällen oder Gehirnverletzungen diese Zellvermehrung auch natürlicherweise einsetzt. Sie reicht jedoch nicht aus, um schwere Schäden zu kompensieren.

Israel gehört zu jenen Ländern, in denen Wissenschaftler mit menschlichen embryonalen Stammzellen forschen dürfen. Professor Nissim Benvenisty von der Universität in Jerusalem betonte, dass diese Forschung wichtig sei, um die komplexen Entwicklungsprozesse besser verstehen und diese Einsichten vielleicht für die Umprogrammierung adulter Stammzellen nutzen zu können. "Wir müssen zunächst forschen, um entscheiden zu können, welche Wege sinnvoll weiterverfolgt werden können", betonte er.

Eine der Herausforderungen beim Umgang mit Stammzellen ist neben deren Kultivierung auch die Isolierung der ausgereiften, spezifischen Zellen. Da unreife embryonale Stammzellen sich unbegrenzt vermehren können, wenn sie in den Körper transplantiert werden, könnten sie zu Tumoren heranwachsen.
Um differenzierte Zellen identifizieren zu können, schleust das Team von Benvenisty in die Stammzellen ein sogenanntes Marker-Gen ein. Dieses kodiert für einen fluoreszierenden Farbstoff. Aktiv wird das Gen jedoch nur in den spezifischen, differenzierten Zellen, die sich anhand dieser Markierung automatisch heraussortieren lassen.

Noch weiß niemand, welche Art Stammzellen für therapeutische Anwendungen an Patienten infrage kommen. "Aus heutiger Sicht", so Anna Wobus, "ist wahrscheinlich nicht ein einziger Stammzelltyp für eine Zelltherapie aller Krankheitsformen geeignet."

Bei der demnächst anstehenden politischen Entscheidung, ob und in welchem Umfang auch deutsche Wissenschaftler mit menschlichen embryonalen Stammzellen arbeiten dürfen, hält der Bonner Ethikprofessor Ludger Honnefelder eine ausgewogene Regelung für möglich. "Die Stammzellforschung", so meinte er auf einer Diskussionsveranstaltung, "darf nicht pauschal in einen Topf geworfen werden, da es viele Ansätze gibt. Man muss den Einzelfall betrachten." Es sei Konsens, dass Embryonen zu Forschungszwecken nicht erzeugt werden dürften. Alle übrigen Bereiche müssten differenziert diskutiert werden.



Barbara Ritzert | idw
Weitere Informationen:
http://www.wissenschaftssommer2001.de

Weitere Berichte zu: Knochenmark Nervenzelle Stammzelle Stammzellforschung Zelltherapien

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Bakterieller Untermieter macht Blattnahrung für Käfer verdaulich
17.11.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

nachricht Neues Werkzeug für gezielten Proteinabbau
17.11.2017 | Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

Börse für Zukunftstechnologien – Leichtbautag Stade bringt Unternehmen branchenübergreifend zusammen

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

IHP präsentiert sich auf der productronica 2017

17.11.2017 | Messenachrichten

Roboter schafft den Salto rückwärts

17.11.2017 | Innovative Produkte