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UKE-Forscher entdecken mögliches Risiko bei Stammzelltherapien

21.11.2014

Kleine genetische Unterschiede haben mitunter eine große Bedeutung: Auch embryonale Stammzellen, die mithilfe eines speziellen gentechnischen Verfahrens aus Körperzellen gewonnen wurden, können Abstoßungsreaktionen auslösen.

Das berichten Forscher des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf (UKE) in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift "Cell Stem Cell". Der Grund dafür sind Erbgutbestandteile der Empfängerzelle, die sich außerhalb des Zellkerns befinden und bei diesem Verfahren nicht ausgetauscht werden.

Die Wissenschaftler hatten die somatischer Zellkerntransfer (SCNT) genannte Methode bei Zellen im Labor angewendet und in der Folge Abstoßungsreaktionen festgestellt. „Bisher kann man nur spekulieren, welche Auswirkungen dieses Phänomen auf Transplantationen beim Menschen haben wird“, sagt Studienleiterin Prof. Dr. Sonja Schrepfer, Klinik für Herz- und Gefäßchirurgie des UKE, Universitäres Herzzentrum Hamburg (UHZ). Angesichts der aktuellen Ergebnisse sollte man die SCNT-Technologie jedoch kritischer betrachten und vorsichtiger mit ihr umgehen. „Unsere Veröffentlichung ist als Warnung zu verstehen. Dennoch ist der SCNT wahrscheinlich immer noch ein vielversprechender Weg zu neuen Therapien.“

SCNT: Somatischer Zellkerntransfer
Der somatische Zellkerntransfer – kurz: SCNT für somatic cell nucleus transfer – ist eine Technologie der Stammzellforschung. Im vergangenen Jahr war es erstmals gelungen, mit diesem gentechnischen Verfahren aus den ausgereiften (adulten) Körperzellen (Somazellen oder somatische Zellen) eines Menschen embryonale Stammzellen herzustellen.

Derartige Stammzell-basierte Zelltherapien könnten zum Beispiel eines Tages helfen, durch einen Infarkt geschädigtes Herzmuskelgewebe mit „neuen“ Herzmuskelzellen des Patienten zu ersetzen. Die durch SCNT gewonnenen embryonalen Stammzellen unterscheiden sich in ihrem Zellkern genetisch nicht von den Spenderzellen, aus denen der Zellkern stammt. Wie bei allen Zellen höherer Organismen befinden sich jedoch auch Gene in den Mitochondrien, lebenswichtigen Zellbestandteilen mit einem eigenen Erbgutmolekül (DNA). Sie stammen in diesem Fall aus der Empfängerzelle, der Eizelle, in die der Zellkern eingesetzt wurde.

Mitochondrien-DNA beim Menschen sehr variabel
„Insgesamt ist in den Mitochondrien nur ein kleiner Teil des gesamten Erbguts vorhanden“, erklärt der Erstautor der Studie, Prof. Dr. Tobias Deuse aus der Klinik für Herz- und Gefäßchirurgie des UHZ. Deshalb sei bisher nicht bedacht worden, ob Unterschiede der mitochondrialen DNA zu einer immunologischen Abstoßungsreaktion nach Transplantation dieser Zellen führen können. „Da aber die mitochondriale DNA beim Menschen eine deutlich höhere Variabilität als bei anderen Organismen hat, sind beim Menschen auch Immunreaktionen zu erwarten.“

An dem Projekt waren Wissenschaftler und Ärzte aus verschiedenen Forschungsgruppen im UKE beteiligt. Hinzu kamen Forscher aus Erlangen, Newcastle upon Tyne (GB) sowie Stanford und Cambridge (beide USA). Das Vorhaben entstand innerhalb der Forschungen im Deutschen Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK). Gefördert wurde es unter anderem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), der Else-Kröner-Fresenius-Stiftung und der Fondation Leducq.

Literatur:
Tobias Deuse et al. SCNT-derived ESCs with mismatched mitochondria trigger an immune response in allogeneic hosts. Cell Stem Cell (2014). DOI: 10.1016/j.stem.2014.11.003

Kontakt:
Prof. Dr. Sonja Schrepfer
Klinik und Poliklinik für Herz- und Gefäßchirurgie
Universitäres Herzzentrum Hamburg GmbH (UHZ)
Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf
Martinistr. 52, 20246 Hamburg
Telefon: (040) 7410-56953
E-Mail: s.schrepfer@uke.de bzw. schrepfer@stanford.edu

Prof. Dr. Tobias Deuse
Klinik und Poliklinik für Herz- und Gefäßchirurgie
Universitäres Herzzentrum Hamburg GmbH (UHZ)
Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf
Martinistr. 52, 20246 Hamburg
Telefon: (040) 7410-58048
E-Mail: t.deuse@uke.de

Christine Trowitzsch | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uke.uni-hamburg.de

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