Bestimmte adulte Stammzellen können im Reagenzglas in einen Zustand gebracht werden, der den Eigenschaften von embryonalen Stammzellen entspricht. Die Zellen bilden einen Zellverband, der spontan in wahrscheinlich alle Zellen des Organismus ausreifen kann. Dies sind die wichtigsten Ergebnisse einer neuen Studie Göttinger Wissenschaftler über die sie in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature berichten.
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Die Forscher isolierten für ihre Untersuchung so genannte adulte spermatogoniale Stammzellen aus dem Hodengewebe von erwachsenen Mäusen. Diese Zellen sind normalerweise für die kontinuierliche Bildung von Spermien zuständig.
Wie die Wissenschaftler feststellen, entstanden aus den kultivierten Zellen bereits nach mehreren Tagen Herzmuskelzellen, die sich wie im Herzen spontan rhythmisch verkürzten. Durch biochemische und physiologische Untersuchungen konnten die Wissenschaftler die Zellen eindeutig als Herzzellen identifizieren. Sie ließen sich klar von den ebenfalls entstehenden Skelettmuskelzellen unterscheiden.
Weiterhin konnten aus den Zellen spezialisierte Nervenzellen entwickelt werden, die das bei der Parkinsonschen Krankheit fehlende Dopamin produzieren. Auch andere Zellarten wie Gefäßzellen, Hautzellen, Leberzellen, Bauchspeicheldrüsenzellen und Blutzellen konnten bisher aus diesen Stammzellen gewonnen werden.
Neue Möglichkeiten für die Medizin
Nach Angaben der Forscher ergeben sich aus ihren Ergebnissen neue Möglichkeiten für den Einsatz von Stammzellen in der Medizin. Die beschriebene Lösung vermeidet zudem die ethischen und immunologischen Probleme beim Einsatz von embryonalen Stammzellen in der medizinischen Forschung.
"Wir haben neue Grundlagen für die zukünftige Behandlung von schweren Erkrankungen wie Herzmuskelschwäche und anderer schwerer Erkrankungen mit körpereigenen Stammzellen entwickelt", so der Kardiologe Professor Dr. Gerd Hasenfuß, der zusammen mit Professor Dr. Wolfgang Engel, Dr. Kaomei Guan und Dr. Karim Nayernia an der Studie beteiligt war.
"Die Fähigkeit der von uns kultivierten adulten Zellen in die verschiedensten Gewebe auszudifferenzieren, wurde bisher nur bei embryonalen Stammzellen beobachtet", so Guan. Die Erfindung und deren Anwendung ist international zum Patent angemeldet und wird von der MBM ScienceBridge GmbH, der Technologie-Transferorganisation der Georg-August-Universität Göttingen, verwertet.
Ergebnisse auf den Menschen übertragbar?
Gegenwärtig sind die Göttinger Wissenschaftler damit beschäftigt, die entsprechenden Stammzellen beim Menschen zu identifizieren. Die Untersuchungen werden an Biopsien durchgeführt, die im Rahmen von urologischen Eingriffen gewonnen werden. "Sollten die Ergebnisse am Menschen bestätigt werden, wären gleichzeitig das immunologische und das ethische Problem von menschlichen embryonalen Stammzellen gelöst", so die Wissenschaftler.
Auf Basis dieser Zellen können neue Stammzelltherapieverfahren für verschiedene Erkrankungen entwickelt werden. Hierzu müssten die spermatogonialen Stammzellen bei dem zu behandelnden männlichen Patienten gewonnen und nach Kultivierung im Reagenzglas wieder in denselben Patienten transplantiert werden.
Die Gefahr einer Abstoßung besteht bei dieser so genannten autologen Transplantation nicht. Mögliche Einsatzgebiete sind unter anderem die Behandlung von Herzinfarkt, der Parkinsonschen Erkrankung und des Diabetes mellitus.
Zu der Frage, ob diese Zellen nur für die Behandlung von männlichen Patienten geeignet sind, meint Engel: "Zunächst ja. Allerdings ist auch die Weiterentwicklung des Verfahrens denkbar, so dass eine Fremdspende möglich ist. Darüber hinaus weiß man seit kurzem, dass auch im weiblichen Organismus Stammzellen existieren, die für die Produktion von Eizellen verantwortlich sind. In Analogie zu den spermatogonialen Stammzellen könnten auch diese Zellen zur Gewinnung von pluripotenten Stammzellen geeignet sein."
(idw – Universität Göttingen, 27.03.2006 – DLO)
