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Pluripotente Stammzellen auf dem Prüfstand

Bei einem Fachkongress am Max-Delbrück-Centrum in Berlin-Buch drehte sich alles um Stammzellen. Mit neuen molekularen Methoden wollen die Forscher dem "naiven" Grundzustand von embryonalen Stammzellen auf die Spur kommen. <ic:message key='Bild vergrößern' />
Bei einem Fachkongress am Max-Delbrück-Centrum in Berlin-Buch drehte sich alles um Stammzellen. Mit neuen molekularen Methoden wollen die Forscher dem "naiven" Grundzustand von embryonalen Stammzellen auf die Spur kommen. Quelle: MDC

14.09.2011  - 

Die künstliche Gewinnung von pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen) hat der biomedizinischen Forschung einen enormen Schub verschafft. Doch trotz der vielen Fortschritte in den vergangenen Jahren ist es immer noch ein weiter Weg, bis solche umprogrammierte Stammzellen einmal tatsächlich in Therapien eingesetzt werden können. Das war ein Fazit beim internationalen Stammzellkongress am Max-Delbrück-Centrum (MDC) in Berlin-Buch. Derzeit stellen Forscher weltweit embryonale Stammzellen und iPS-Zellen auf den Prüfstand. Gesucht werden verbesserte Rezepte, mit denen sich möglichst optimale, sogenannte „naive“ Stammzellen gewinnen lassen. Den iPS-Zellen sagen die Stammzellforscher indes eine große Zukunft in der Wirkstoffentwicklung voraus. Das Interesse der Pharma-Industrie sei bereits spürbar gewachsen, sagte der Münsteraner Biomediziner Hans Schöler.

Für den MDC-Wissenschaftler und Kongress-Mitorganisator Walter Birchmeier war es die „Crème de la Crème der Stammzellforschung“, die sich vom 11. bis 14. September am Max-Delbrück-Zentum in Berlin-Buch ihr Stelldichein gab. Mehr als 400 Forscher aus aller Welt diskutierten neueste Erkenntnisse ihrer Zunft, die für die Entwicklungsbiologie, die Krebsforschung oder die Genetik bedeutend sind. Die Konferenz vermittelte einen Eindruck davon, wie elementar das Gebiet die biomedizinische Grundlagenforschung beeinflusst hat und beeinflussen wird. Einen enormen Impuls hat den Forschern die sogenannte iPS-Technologie beschert. 2006 gelang es Shinya Yamanka erstmals, ausgereifte Körperzellen in induzierte, pluripotente Stammzellen zurückzuprogrammieren (mehr...). Seither wird die Herstellungstechnik in den Stammzelllabors weltweit weiterentwickelt und verfeinert.

Unterschiede bereiten Probleme

„Das hat die Aktivitäten in unserem Gebiet hochkatapultiert“, so das Fazit des renommierten Stammzellforschers Rudolf Jaenisch vom Whitehead-Institut in Cambridge bei Boston. Die Herstellung von iPS-Zellen biete eine unbedenkliche Alternative zu den ethisch umstrittenen embryonalen Stammzellen (ES-Zellen), zudem ließen sich mit der Technik patienteneigene Zellen herstellen, die nicht vom Immunsystem abgestoßen würden. „Doch eine ganze Reihe an Fragen steht einer Anwendung der iPS-Zellen in der Therapie noch im Weg“, sagte Jaenisch vor Journalisten in Berlin. Kopfzerbrechen bereitet den Forschern, wie sich die Unterschiede zwischen verschiedenen Stammzellen erkennen und bewerten lassen. „Die letzten Jahre haben gezeigt, dass die erzeugten iPS-Zellen untereinander recht verschieden sind“, sagte Jaenisch. Deshalb müsse man viele der bisherigen Arbeiten und insbesondere die durchgeführten Kontrollexperimente sehr vorsichtig bewerten.  „Wenn man eine gesunde iPS-Zelle mit einer iPS-Zelle eines Patienten mit Gendefekt vergleicht, ist das, als ob man Birnen mit Äpfeln vergleicht“, betonte Jaenisch. Auch Hans Schöler vom Max-Planck-Institut für biomolekulare Medizin in Münster plädierte für ein Umdenken hin zu den „richtigen Kontrollen“. Es sei notwendig, den Gendefekt in den beobachteten Patientenzellen mit molekularen Werkzeugen zu reparieren. Nur so würden ansonsten genetisch identische Zellen entstehen, die als Kontrollen für die Erforschung von Krankheiten taugen würden.

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Die Suche nach der naiven Stammzelle

Auch eine andere grundlegende Frage dreht sich um die Qualität der bisher in der Forschung verwendeten pluripotenten Stammzellen. Rätselhaft ist, warum ES-Zellen von Mäusen sich so stark von ihrem menschlichen Pendants im Labor unterscheiden: Die Alleskönner aus der Maus sind deutlich vermehrungsfreudiger und können auch wesentlich leichter genetisch verändert werden. Analysen aus dem Jaenisch-Labor haben nun gezeigt: Die vermeintlichen Alleskönner beim Menschen entsprechen den Maus-ES-Zellen aus einem fortgeschrittenerem Entwicklungsstadium. „Wir versuchen daher, den optimalen Grundzustand einer pluripotenten Stammzelle zu ermitteln“, sagte Jaenisch. Mit molekularen Tricks sei es bereits gelungen, humane ES-Zellen stärker in Richtung eines „naiven“ Stadiums zu bringen. Solche naiven Stammzellen wären der erstrebenswerte Goldstandard, um dereinst die optimale Stammzellen zu gewinnen.“ Die Forscher waren sich jedoch auch darüber im Klaren, dass die Herstellung besserer, „naiver“ ES-Zellen auch neue Bedarfe und eine neue ethische Debatte in Deutschland auslösen könnte.

Hauptanwendungsgebiet Wirkstoff-Forschung

Bis sich per iPS-Technik gewonnene Zellen einmal in regenerativen Therapien einsetzen ließen, sei noch ein weiter Weg. „Da sollten wir auch niemanden zu große Hoffnungen machen“, sagte Jaenisch. Aber schon jetzt zeichneten sich wichtige Anwendungsgebiete anderer Art ab. Pharmaunternehmen seien zunehmend daran interessiert, die aus iPS-Zellen gewonnen Krankheitsmodelle in der Petrischale für die Suche nach neuen Wirkstoffen einzusetzen, berichtete Schöler. „Wir arbeiten bereits eng mit dem Lead Discovery Center in Dortmund zusammen, um neue Medikamente zu entwickeln“, sagte der Münsteraner Stammzellforscher. Derzeit treibt Schöler auch die Gründung des Centrums für Angewandte Regenerative Entwicklungstechnologien (CARE) in Münster voran, in dem die iPS-Technologie als Lieferant für Krankheitsmodelle für die Wirkstoffforschung dienen soll (mehr...).

© biotechnologie.de/pg

 

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