Wissenschaftler des Technischen Institutes Technion-Israel in Haifa haben eine Vorstufe von menschlichen Herzmuskelzellen aus embryonalen Stammzellen gezüchtet. Würden diese Zellen in das Herz eines Erwachsenen eingepflanzt, so sollten sie zu Herzmuskelzellen heranwachsen, erklärt Shimon Gepstein, Leiter der Studie. Diese Ergebnisse werden in der August-Ausgabe des Journal of Clinical Investigation veröffentlicht.
Erstmals wurden embryonale Stammzellen des Menschen damit dazu gebracht, eine Vorstufe der Herzmuskelzellen zu bilden. Bislang konnten Wissenschaftler lediglich Stammzellen aus dem Rückenmark von Mäusen in Proto-Herzmuskelzellen verwandeln.
Zunächst legten die Wissenschaftler aus embryonalen Stammzellen eine Kultur undifferenzierter Zellen an. Dann badeten sie diese Zellen in einer Nährlösung und regten die Zellen damit an, sich zu teilen und zu differenzieren. Dabei bildeten sich kleine Zellklumpen, die so genannten “embryoid bodies”. In 10 Prozent dieser Klumpen fanden die Wissenschaftler Zellen, die sich periodisch kontrahierten, wie es auch für Proto-Herzmuskelzellen in Embryonen typisch ist.
“Wir haben gründlich geprüft, ob es sich wirklich um Proto-Herzmuskelzellen handelt”, versichert Gepstein. “Wir haben die Gen-Aktivität der Zellen mit Proto-Herzmuskelzellen verglichen, wir haben die Eiweiße in den Zellen analysiert, wir haben die elektrische Aktivität der Zellen aufgezeichnet, wir haben die Zellen unter dem Elektronenmikroskop untersucht, und wir haben kontrolliert, ob die Zellen Kalzium aufnehmen. Schließlich haben wir die Reaktion der Zellen auf Hormone wie Adrenalin geprüft.” Aufgrund dieser Experimente ist Gepstein überzeugt, dass es sich um Proto-Herzmuskelzellen handelt.
Für therapeutische Anwendungen, müsste man diese Zellen in kranke menschliche Herzen einpflanzen. Zuvor müsste man aber noch die Anzahl der Proto-Herzmuskelzellen vergrößern. Deshalb experimentieren die Wissenschaftler jetzt mit Wachstumsfaktoren. Sie hoffen, reine Kulturen von Proto-Herzmuskelzellen aus embryonalen Stammzellen züchten zu können.
In einer weiteren Studie konnten Wissenschaftler vom Technischen Institut Technion-Israel nachweisen, dass Zellen, die aus menschlichen embryonalen Stammzellen gezüchtet wurden, Insulin herstellen können. Karl Skorecki veröffentlicht dieses Ergebnis in der August-Ausgabe der Fachzeitschrift Diabetes.
Adam Bostanci
