Vielseitige Stammzellen aus Gewebe von Erwachsenen gewonnen

Stammzellen aus Embryonen können sich noch in alle Gewebe eines Lebewesens zur Bildung von Herz, Leber, Blut, Gehirn und Haut differenzieren – schließlich entsteht der ganze Organismus aus einer befruchteten Eizelle.

Will man die aus dem Embryo gewonnenen Stammzellen vom Menschen in der Forschung oder zur Entwicklung von medizinischen Therapien nutzen, stellen sich viele ethische Probleme. Denn bei der Gewinnung der Stammzellen stirbt der Embryo ab.

Wissenschaftler suchen daher nach anderen Alternativen zur Herstellung von Stammzellen: Auch im Körper von Erwachsenen bleiben lange oder sogar lebenslang hochflexible Zellen erhalten, damit sich bestimmte Gewebe auch in höherem Alter erneuern können. Solche Zellen, die man ohne größere Verletzungen aus dem Körper von Erwachsenen gewinnen kann, wollen Wissenschaftler als sogenannte adulte Stammzellen nutzbar machen. Nun ist es Forschern der Universität und des Universitätsklinikums Tübingen unter der Leitung von Prof. Thomas Skutella und seinem Team der Abteilung für experimentelle Embryologie gelungen, stabile Stammzellen aus Spermatogonien des menschlichen Hodengewebes von Erwachsenen zu generieren und in Zusammenarbeit mit Prof. Arnulf Stenzl und einer ganzen Reihe von Wissenschaftlern der Universität Tübingen und mit Kölner und Londoner Forschern im Vergleich zu humanen embryonalen Stammzellen zu charakterisieren. Die menschlichen adulten Stammzellen verhielten sich in Tests fast genauso wie die embryonalen Stammzellen und ließen sich in alle drei Keimblätter der Körpergewebe differenzieren.

Nach Einschätzung der Wissenschaftler eröffnet ihre Methode der Gewinnung von adulten Stammzellen in Zukunft eventuell einen einfachen und ethisch unumstrittenen Weg zu individuellen Zelltherapien. Die Forschungsergebnisse werden heute von der Fachzeitschrift Nature online vorab veröffentlicht ().

Die Zellen aus dem Hodengewebe, an denen die Wissenschaftler geforscht haben, wurden durch eine routinemäßige Gewebeentnahme bei erwachsenen Männern gewonnen. Diese Zellen stellen unter normalen Bedingungen Spermatozyten, und später die Spermien her. Die Wissenschaftler haben das Gewebe einer besonderen Selektionsmethode unterzogen, um die flexiblen, spermienbildenden Zellen gezielt aus dem restlichen Körpergewebe zu isolieren. Dann entwickelten sie optimale Kulturbedingungen, unter denen die Zellen nicht ihr gewohntes Programm zur Bildung von Spermien durchlaufen, sondern eine weit größere Umprogrammierung vornehmen. Außerdem musste sichergestellt werden, dass sich die Zellen mit den wertvollen Stammzelleigenschaften gut vermehren und stabile Zellkulturen bilden konnten. Dabei muss zum Beispiel erprobt werden, welche Wachstumsfaktoren in welcher Menge benötigt werden.

Unter den Versuchsbedingungen im Labor erwiesen sich die aus Hodengewebe gewonnenen adulten Stammzellen als fast genauso vielseitig wie embryonale Stammzellen und konnten ganz unterschiedliche Zell- und Gewebetypen bilden. Getestet wurde die Methode an insgesamt 22 Hodengewebeproben von verschiedenen Männern. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass sich die einzelnen Schritte ihrer Vorgehensweise weiter optimieren lassen. Doch der Aufwand könnte sich lohnen, denn die adulten menschlichen Stammzellen haben gegenüber den embryonalen Stammzellen einige bestechende Vorteile: Zum einen sind sie wegen ihrer unkomplizierten Gewinnung ethisch nicht umstritten. Zum anderen könnte man sie für die Behandlung von Krankheiten für jeden Patienten individuell mit dem eigenen Erbgut und hundertprozentig passenden Gewebemerkmalen herstellen. Dadurch werden sie vom Immunsystem nicht abgestoßen. Eine ähnliche pluripotente Stammzellquelle ist bei Frauen bisher nicht entdeckt worden. Bis Stammzellen tatsächlich zur Therapie von Erkrankungen eingesetzt werden können, ist es noch ein weiter Weg. Doch ein wichtiger Schritt dorthin könnte mit den neuen Forschungsergebnissen erreicht sein.

Nähere Informationen:

Die Veröffentlichung: Conrad et al., "Generation of pluripotent stem cells from adult human testis", Nature, Online-Vorabveröffentlichung: http://dx.doi.org/10.1038/nature07404

Die an der Veröffentlichung beteiligten Wissenschaftler:
Universität Tübingen, Anatomisches Institut: Prof. Thomas Skutella (hauptverantwortlich), Sabine Conrad (Erstautorin)

Weitere Wissenschaftler des Anatomisches Instituts: Tina Wiesner, PD Dr. Lothar Just, Ulrich Mattheus, Dr. Andreas Mack, Prof. Hans-Joachim Wagner

Universität Tübingen, Institut für Humangenetik: Dr. Michael Bonin

Tübinger Universitätsklinik für Urologie: Markus Renninger, Dr. Jörg Hennenlotter, Prof. Karl-Dietrich Sievert, Prof. Arnulf Stenzl (Co-Letztautor)

Zell- und molekularbiologisches Labor (ZMF) und Zentrum für Regenerationsbiologie und Regenerative Medizin (ZRM): Prof. Wilhelm Aicher

Medizinische Universitätsklinik und Poliklinik: Dr. Hans-Jörg Bühring

King's College, London: Stephen Minger; Universität zu Köln: Matthias Matzkies, Dr. Michael Reppel, Prof. Jürgen Hescheler

Ansprechpartner:

Prof. Dr. Thomas Skutella
Anatomisches Institut
Universität Tübingen
Österbergstraße 3
72074 Tübingen
Tel. 0 70 71/2 97 34 29
Fax 0 70 71/29 51 24
E-Mail tskutella@anatom.uni-tuebingen.de

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