Induzierte pluripotente Stammzellen (iPS)

Im Jahre 2006 gelang es erstmals einer japanischen Forschergruppe, aus Hautzellen von Mäusen pluripotente Stammzellen herzustellen.

Mit Hilfe eines viralen Gentransfers (also des Einschleusens) bestimmter Faktoren wurde in ausdifferenzierten, somatischen Zellen eine Hochregulierung von verschiedenen Genen bewirkt, die in embryonalen Zellen eine wichtige Rolle spielen. Durch diese genetische Manipulation wird in der Zelle das embryonale Programm wieder eingeschaltet (induziert). In weiteren Versuchen konnte mittlerweile gezeigt werden, dass diese induzierten pluripotenten Stammzellen in der Lage sind, wie embryonale Stammzellen in sämtliche Zelltypen des erwachsenen Organismus zu differenzieren. Diese Untersuchungen wurden bereits mit humanen Körperzellen wiederholt. Auch hier konnte gezeigt werden, dass auch aus humanen Körperzellen induzierte pluripotente Stammzellen zu gewinnen sind, die humanen embryonalen Stammzellen in den wesentlichen Eigenschaften weitgehend gleichen.

 

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Klinisches Potenzial noch außerordentlich gering

Gegenwärtig ist das klinische Potenzial dieser Zellen jedoch noch außerordentlich gering, denn es ist noch unklar ob und wie sehr die Zellen bei der Reprogrammierung Schäden bekommen haben, die nach einer Transplantation dann zu Fehlfunktionen bis hin zu Tumoren führen könnten.

Manche Sicherheitsaspekte wurden zwischenzeitlich aber schon gelöst. So kann man die eingeschleusten Faktoren wieder rückstandslos entfernen oder von vorne herein nur Proteine und keine in das Genom-integrierenden Viren zur Herstellung der iPS-Zellen verwenden. Solche alternativen Techniken (etwa unter Verwendung synthetisch hergestellter Moleküle) sind meist weniger effektiv als die ursprüngliche Methode, doch es ist mittelfristig auch hier mit einer Verbesserung zu rechnen.

Forschungs-Potenzial enorm

Die aktuelle Forschung nutzt die iPS-Zell-Technik hauptsächlich, um Zellen von Patienten mit genetisch-bedingten Erkrankungen herzustellen, die sich noch in alle Zelltypen differenzieren lassen. Solche Krankheits-spezifischen iPS-Zellen sollen beispielsweise helfen, neue Medikamente zur Behandlung der Parkinson-Krankheit oder der Amyotrophen Lateralsklerose (ALS) zu entwickeln. Hierfür sollen im Labor die speziellen iPS-Zellen in den Zelltyp umgewandelt werden, dessen Schädigung für die Erkrankung verantwortlich ist. Damit lassen sich dann neue Substanzen testen, die diese Schädigung verhindern.

Missbrauchs-Potenzial?

Die Herstellung von induzierten pluripotenten Stammzellen wird allgemein als „ethisch“ unbedenkliche Alternative zu embryonalen Stammzellen angesehen. Es gibt aber den Aspekt zu bedenken, dass auch Keimzellen (also Eizellen oder Spermien) aus den Zellen gewonnen werden könnten, die dann für reproduktions-medizinische Zwecke verwendet werden könnten.

Außerdem haben spektakuläre Experimente mit Mauszellen gezeigt, dass sich aus den iPS-Zellen mit einem besonderen Verfahren der Embryo-Manipulation (Tetraploide Embryo-Komplementierung) direkt voll entwickelte lebensfähige Mäuse generieren lassen. Das wäre eine Sonderform des „reproduktiven Klonens“.

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