Stammzellen gelten als echte “Alleskönner”: Diese undifferenzierten Zellen besitzen noch das Potenzial, sich in verschiedene Zelltypen des Körpers zu verwandeln. Mit ihnen könnte man daher zerstörte oder fehlerhafte Gewebe und Zellen im Körper von Patienten ersetzen – so jedenfalls die Hoffnung der Mediziner. Als besonders vielversprechend gelten dabei Stammzellen, die durch eine “Reprogrammierung” aus normalen, ausgewachsenen Körperzellen von Menschen erzeugt werden. Tatsächlich ist es Forschern bereits gelungen, aus solchen Stammzellen menschliche Nervenzellen, Herzmuskelzellen, Haut und sogar eine Vorstufe einer Niere zu züchten. Doch ein wichtiger Zelltyp des Körpers entzog sich bisher diesem Einsatz im Labor: die blutbildenden Stammzellen. Sie produzieren normalerweise im Knochenmark die verschiedenen Zelltypen des Blutes, darunter die roten Blutkörperchen, aber auch verschiedenen Abwehrzellen des Immunsystems. Wenn beispielweise bei einer Leukämie das natürliche Reservoir dieser Blutstammzellen entartet ist, bleibt daher bisher keine andere Möglichkeit, als den Patienten über eine Knochenmarksspende gesunde blutbildende Zellen zu übertragen.
Blutstammzellen auf zwei Wegen
Jetzt jedoch ist es gleich zwei Forschergruppen gelungen, blutbildende Stammzellen im Labor zu züchten und sie zu reifen Blutzellen heranwachsen zu lassen. “Wir sind damit verlockend nahe dran, künftig menschliche Blutstammzellen im Reagenzglas zu erzeugen”, sagt George Daley vom Boston Children’s Hospital, Leiter einer der beiden Arbeitsgruppen. Er und seine Kollegen kombinierten für ihr Experiment zwei bereits etablierte Methoden. Im ersten Schritt setzten sie induzierte menschliche Stammzellen chemischen Signalen aus, die sie dazu brachten, sich in verschiedene Gewebe und Zelltypen zu differenzieren. Dadurch erzeugten sie auch hämogenisches Endothelium – ein embryonales Gewebe, aus dem später die Blutstammzellen entstehen. Im zweiten Schritt schleusten sie mit Hilfe eines Virus fünf Gene in diese Zellen ein. Diese fünf Transkriptionsfaktoren sorgten dafür, dass sich aus diesen Vorläuferzellen echte, aber noch unreife Blutstammzellen entwickelten.
Um diese Blutstammzellen heranreifen zu lassen und zu testen, ob sie imstande waren, Blutzellen zu produzieren, übertrugen die Forscher sie in das Knochenmark von Mäusen. Einige Wochen später entnahmen sie den Tieren Blutproben und analysierten sie. Das Ergebnis: Im Blut der Mäuse ließen sich tatsächlich kleine Mengen verschiedener menschlicher Blutzellen nachweisen. Neben Roten Blutkörperchen und deren Vorläuferzellen fanden die Wissenschaftler auch Vorläufer von Blutplättchen, Fresszellen und verschiedenen Lymphozyten, wie sie berichten. “Die Produktion von funktionsfähigen blutbildenden Stammzellen aus pluripotenten Vorläuferzellen ist ein lange angestrebtes Ziel der Hämatologie”, konstatieren Daley und seine Kollegen. Jetzt habe man den Weg dahin gefunden.
