Körperstammzellen erstmals direkt aus Hautzellen erzeugt

Foto: Stammzellen

Immunfluoreszenz-Mikroskopie
induzierter neuronaler
Stammzellen mit Antikörpern
gegen die neuronalen Stammzell-
marker SSEA1 (rot) und Olig2
(grün); © MPG

Mit einer spezifischen Kombination aus Wachstumsfaktoren und unter entsprechenden Kulturbedingungen entwickelten sich die von Mäusen gewonnenen Hautzellen direkt zu neuronalen Körperstammzellen. „Uns ist damit der Nachweis gelungen, dass eine Reprogrammierung von Körperzellen nicht zwingend über pluripotente Stammzellen erfolgen muss“, sagt Schöler. „Die Regeneration bestimmter Gewebetypen kann mit unserem Verfahren deutlich zielgerichteter und sicherer werden.“

Bisher waren pluripotente Stammzellen das Nonplusultra der Stammzellforschung: Wissenschaftler erzeugen diese Alleskönner-Zellen aus ausdifferenzierten Körperzellen. Pluripotente Stammzellen können sich dann zu jedem beliebigen Gewebetyp des Körpers entwickeln. Die Pluripotenz ist jedoch für den medizinischen Einsatz ein Nachteil, wie Hans Schöler erläutert: „Pluripotente Stammzellen sind so entwicklungsfähig, dass sie sich auch in Krebszellen verwandeln können – anstatt ein Gewebe zu regenerieren, verursachen sie unter Umständen einen Tumor.“ Die von Schölers Team heute beschriebenen Körperstammzellen weisen hier einen Ausweg: Sie sind „nur“ multipotent, können also nicht alle, sondern nur bestimmte, genau definierte Gewebetypen wie im vorliegenden Falle ganz unterschiedliche Nervengewebe bilden. Ein enormer Vorteil im Hinblick auf den therapeutischen Einsatz.

Für die Reprogrammierung der Körperzellen in Körperstammzellen benutzten die Wissenschaftler einen ausgeklügelten Mix an Wachstumsfaktoren, also Proteinen, die das Wachstum von Zellen im Körper steuern. „Wir haben einen Faktor verwendet, Brn4, der bisher in Versuchen dieser Art noch nicht zum Einsatz kam“, sagt Schöler: „Brn4 hat sich dabei als ein Kapitän herausgestellt, der sein Schiff – die Hautzelle – sehr schnell und sehr wirksam unter seinen Befehl bringt. Er sorgt dafür, dass eine klare Richtung eingeschlagen wird und aus der Hautzelle eine neuronale Körperstammzelle wird.“ Diese Umwandlung sei umso wirkungsvoller, je öfter sich die Zellen unter Einfluss der Wachstumsfaktoren und der richtigen Kulturbedingungen teilen würden, so Schöler: „Die Zellen verlieren immer mehr ihre molekulare Erinnerung daran, dass sie mal eine Hautzelle waren.“ Nach einigen Teilungsrunden seien die induzierten neuronalen Körperstammzellen von natürlich vorkommenden kaum noch zu unterscheiden.

Auf lange Sicht sieht Schöler in den Ergebnissen erhebliches medizinisches Anwendungspotenzial: „Dadurch, dass die Körperstammzellen multipotent sind und die Gefahr der Tumorbildung dramatisch reduziert ist, könnten die Zellen in einigen Jahren zur Geweberegenerierung bei Krankheiten oder im Alter eingesetzt werden.“ Bis es so weit sei, müssten aber noch erhebliche Forschungsanstrengungen unternommen werden.

MEDICA.de; Quelle: Max-Planck-Gesellschaft