Umwandlung adulter Zellen in embryonale Stammzellen vereinfacht
Wissenschaftler haben eine einfachere Methode entdeckt, wie adulte Stammzellen in Zellen umgewandelt werden können, die sich wie embryonale Stammzellen verhalten. Bei diesen neu entstandenen Zellen ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass Folgeschäden wie z. B. Krebs auftreten, als bei den Zellen, die mit derzeitigen Verfahren verändert werden. Dank den Untersuchungsergebnissen steigt die Hoffnung, dass veränderte adulte Stammzellen eines Tages zur Behandlung von Patienten mit Erbkrankheiten eingesetzt werden könnten. Embryonale Stammzellen sind pluripotent, was bedeutet, dass sie das Potenzial haben, sich in jede Zellart des Körpers zu wandeln. Im Gegensatz dazu können sich adulte Stammzellen lediglich in eine begrenzte Anzahl von Zellarten wandeln. Beispielsweise können Blutstammzellen zu verschiedenen Arten von Blutzellen werden, ebenso wie neurale Stammzellen zu verschiedenen Arten von Nervenzellen werden können. Vor etwa zwei Jahren wandelte ein japanisches Forscherteam einfache adulte Zellen erfolgreich in Zellen um, die, genau wie embryonale Stammzellen, wirklich pluripotent waren. Diese neuen Zellen nannten sie "induzierte pluripotente Stammzellen" (iPS-Zellen). Die iPS-Zellen wurden erzeugt, indem adulte Zellen zusammen mit Viren, die vier Gene (Oct4, Sox2, c-Myc und Klf4) enthielten injiziert wurden. Diese Gene programmierten die Zellen neu und versetzten sie im Grunde in ein früheres Entwicklungsstadium. Dieses Verfahren hatte allerdings eine Schwachstelle: Viele der Tiere, denen diese iPS-Zellen injiziert wurden, erkrankten nur einige Wochen später an Krebs. Man fand heraus, dass dies hauptsächlich auf das Gen c-Myc zurückzuführen ist. Bei diesen neuesten Forschungsergebnissen geht es um die Entdeckung, dass neurale Stammzellen im Gehirn von Mäusen hohe Konzentrationen zweier dieser Genprodukte (Sox2 und c-Myc) auf natürliche Weise herstellten. Die Wissenschaftler machten es sich zur Aufgabe, die Möglichkeit zu untersuchen, iPS-Zellen mit weniger Genen zu erzeugen. Ihre Ergebnisse werden von der Zeitschrift Nature im Internet veröffentlicht. Sie fanden heraus, dass neurale Stammzellen mit Hilfe von nur zwei Genen in iPS-Zellen umgewandelt werden können: und zwar mittels Oct4 entweder in Verbindung mit Klf4 oder zusammen mit c-Myc. Den Forschern zufolge beweist die Tatsache, dass iPS-Zellen mit nur zwei Genen erzeugt werden können, dass sie auf dem richtigen Weg sind. Grundsätzlich hoffen sie, dass sie irgendwann ganz ohne Gene auskommen, da immer die Gefahr besteht, dass diese z. B. Krebsgene aktivieren. "Nur auf diese Weise können wir erfolgreich Behandlungsmethoden für bisher unheilbare Krankheiten entwickeln, indem wir Stammzellentherapien einsetzen, die nicht nur wirksam, sondern auch für den Menschen sicher sind", stellte Professor Hans Schöler vom Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin in Deutschland fest. Es ist unwahrscheinlich, dass zukünftige Heilverfahren mit neuralen Stammzellen arbeiten, da sich diese hauptsächlich im Gehirn befinden und ihre Gewinnung daher recht kompliziert ist. Die Erkenntnisse aus dieser Studie werden jedoch für Wissenschaftler nützlich sein, um andere Zellen zu bestimmen, die auf die gleiche Weise eingesetzt werden könnten. Das Team um Professor Schöler sucht indes nach kleinen Molekülen, die die Gene ersetzen könnten. Anfang Juni hat das Forscherteam eine Studie veröffentlicht, in der aufgezeigt wird, dass das Oct4-Gen durch ein Molekül ersetzt werden könnte, das mit Pluripotenz in Zusammenhang stehende Gene vorübergehend aktiviert. "Bei der Zell-Reprogrammierung [zu iPS-Zellen] spielt Oct4 eine Schlüsselrolle", so Professor Schöler. "Können wir dieses Gen ersetzen, sollte es in absehbarer Zeit auch möglich sein, die anderen drei Gene zu ersetzen."
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