Stammzellen sind zu vielem fähig, aus ihnen entsteht der gesamte Organismus. Wenn es gelänge, den Differenzierungsprozess des sich bildenden Organismus zu verstehen, dann könnte dies für die Heilung mit körpereigenem Gewebe genutzt werden. Allerdings wirft die Forschung an und mit Embryonen auch ethische Fragen auf.
(ROLF APP) Ein naher Angehöriger erleidet einen schweren Herzinfarkt. Er überlebt ihn, da jedoch nur noch ein Drittel seines Herzens arbeitet, kann er seine bisherige aktive Lebensweise nicht wieder aufnehmen. Die Ärzte entnehmen ihm ein kleines Stück Hautgewebe, lassen im Labor das Erbmaterial jeweils einzelner Zellen isolieren und in Spender-Eizellen injizieren, deren eigenes Erbgut zuvor entfernt wird. Nach einer Woche im Brutschrank liefern die entstandenen Embryonen Zellen, die sich zu so genannten embryonalen Stammzellen weiterzüchten lassen. Sie können zu Herzmuskelzellen «umprogrammiert» und eingesetzt werden - neues Herzmuskelgewebe entsteht. Stammzellen können fast alles.
Diese abenteuerlich anmutende Geschichte erzählt der US-Mediziner Roger A. Pedersen im neuesten Spezialheft von «Spektrum der Wissenschaft» über den «High-Tech-Körper». Dass es sich dabei um «Zukunftsmusik» handelt gesteht er selber durchaus ein. Doch ist die medizinische Forschung intensiv daran, eines der grossen Wunder entstehenden Lebens aufzuklären: Wie entsteht aus einigen wenigen Zellen ein komplexer Organismus aus Geweben und Organen, deren Zellen bestimmte Aufgaben zu erfüllen haben?
Die zentrale Rolle spielen dabei sogenannte Stammzellen. Sie haben, wie Thomas Boehm vom Max-Planck-Institut für Immunbiologie in Freiburg im Breisgau erklärt, zwei Eigenschaften: Erstens können sich aus ihnen alle möglichen Zelltypen ausdifferenzieren. Und zweitens behalten sie diese Fähigkeit im Falle der Teilung bei.
Unterschiedliche Arten
Es gibt unterschiedliche Arten von Stammzellen. Die vielseitigsten sind dabei die embryonalen Stammzellen, die man «pluripotent» nennt nach dem griechischen für «zu vielem fähig». Auch in den erwachsenen Organen und im Knochenmark aber finden sich Stammzellen. Sie üben keine bestimmte Funktion aus, doch wenn sie sich teilen, dann kommt es bei einigen ihrer Nachkommen zur Differenzierung., Roger A. Pedersen erwähnt als Beispiele Stammzellen des Verdauungstrakts, die ständig die Auskleidung des Darms erneuern, während jene der Haut Nachschub an Hautzellen liefern.
Sogar im Gehirn, das im «ausgewachsenen» Zustand als wenig entwicklungsfähig gilt sind Stammzellen isoliert worden. Forscher der Harvard Medical School haben Mäusen mit einer starken TremorErkrankung kultivierte neuronale Stammzellen injiziert und beobachtet dass sie sich über das Gehirn verteilten und die Aufgabe der krankheitsauslösenden Zellen übernahmen. Bei sechzig Prozent der Mäuse konnte auf diesem Weg die Zitterkrankheit fast vollständig geheilt werden.
Beispiel Blutbildung
Derartige Erfolge lassen hoffen. Denn dass auf diese Weise eine Regeneration bestimmter Körperanteile gelingen kann, das hat die Knochenmarkstransplantation gezeigt. Nach Zerstörung des blutbilden den Systems wird durch die Transplantation von Stammzellen eine Wiederherstellung der normalen Blutbestandteile erreicht.
Wie kompliziert die dahinter stehenden Vorgänge sind, erläutert Alois Gratwohl von der Abteilung Hämatologie des Kantonsspitals Basel. Die korrekte Bildung der reifen Blutzellen werde durch ein komplexes Regelkreissystern von Kontakten «extrem fein gesteuert». «Sogenannte hämatopoetische Wachstumsfaktoren und Zytokine stimulieren oder bremsen Produktion und Richtung der Ausreifung» - ein Vorgang, der im Falle des Bluts vorwiegend im Knochenmark stattfinde.
Herzkrankheiten, Diabetes
Die Hoffnungen der Medizin richten sich nun darauf, dass, wie Roger A. Pedersen schreibt «Verfahren zum gezielten Erzeugen gewünschter Zelltypen gefunden werden, einsetzbar nicht nur bei Herzinfarkt, sondern auch bei vielen weiteren Erkrankungen, die mit Gewebeschädigungen einhergehen. Und er erwähnt insbesondere die sogenannte Rechtsherz-Insuffizienz, Diabetes und die Parkinson-Krankheit Denn weder im Herz noch in der insulinproduzierenden Bauch-speicheldrüse finden sich beim Erwachsenen genügend viele Stammzellen, die von sich aus für Regeneration sorgen.
Mittlerweile ist ein ganzer Forschungszweig entstanden, der sich mit der embryonalen Staminzellen befasst. Weil sie sich in alle möglichen Zelltypen entwickeln können, erscheinen sie besonders geeignet zu Forschungszwecken. Allerdings wirft ihre Verwendung auch eine ganze Reihe ethischer Fragen auf und provoziert auch politische Debatten. In den USA hat 1994 ein Expertengremium befunden, dass bestimmte Arten der Embryonenforschung zulässig sei, unter anderem zur Gewinnung embryonalerStammzellen.
Zulassen oder nicht?
Der US-Kongress hat jedoch entsprechende Bundesmittel blockiert In Grossbritannien und andern Ländern Europas ist dagegen vorgesehen, die Embryonenforschung staatlich zu überwachen und zu fördern. Deutschland schliesslich bezeichnet als Embryo «bereits die befruchtete, entwicklungsfähige menschliche Eizelle zum Zeitpunkt der Kernverschmelzung» und verbietet die Gewinnung embryonaler Stammzellen. Diese Haltung, erklärt der Medizin-Ethiker Hans-Peter Schreiber von der ETH Zürich, habe auch die schweizerische Gesetzgebung mitgeprägt. Schreiber plädiert dafür, dass sich angesichts des enormen therapeutischen Potentials «ein kategorisches Verbot solcher Forschung sich kaum noch überzeugend rechtfertigen lässt», und fordert eine «entsprechende gesetzliche De-Regulierung».
Was sind eigentlich Stammzellen?
Der menschliche Organismus besteht aus insgesamt 200 Zellttypen, von denen jeder ganz bestimmte Aufgaben wahrnimmt Entstanden ist diese Vielzahl von Organen und Geweben aus einen, Embryo, dessen Zellen totipotent waren, was bedeutet: Aus seinen Zellen konnte sich jeder beliebige Zelltyp bilden, Die Bandbreite der Entwicklungsmöglichkeiten schwindet rasch. Schon nach drei Zellteilungen spricht man nur noch von pluripotenten Zellen. Und weil sich aus ihnen der Organismus herausdifferenziert heissen diese frühesten und auch später noch extrem wichtigen Zellen Stammzellen.
© 2009
, Postfach, 3000 Bern 14 - Tel.: +41 31 356 73 84, Fax +41 31 356 73 01
Letzte Änderung: 2004-09-17 09:35:59
