Als Alternative für die ethisch umstrittenen embryonalen Stammzellen nutzen viele Forscher heute sogenannte induzierte pluripotente Stammzellen (iPS). Dabei handelt es sind um künstlich reprogrammierte Körperzellen, die viele Eigenschaften mit den als Alleskönnerzellen bekannten embryonalen Stammzellen teilen. Bislang war die Ausbeute solcher Reprogrammierungen jedoch denkbar gering: Von 10.000 Körperzellen ließ sich im Schnitt nur eine einzige in eine iP-Stammzelle verwandeln. Deutschen Forschern um Hans Schöler vom Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin in Münster ist es nun gelungen, die Ausbeute deutlich zu erhöhen: Sie identifizierten bestimmte Eiweiße, die ? in Kombination mit den für die Umprogrammierung benötigten Genen ? die Umwandlungsrate schlagartig auf bis zu 4,5 Prozent steigern. Die Wissenschaftler wollen nun nach ähnlichen Proteinen forschen, um die Reprogrammierung künftig noch effektiver zu machen.
Induzierte pluripotente Stammzellen sind momentan ein gefragtes Forschungsgebiet, denn sie sollen als Ersatz für die ethisch umstrittenen embryonalen Stammzellen dienen. Erzeugt werden iPS, indem die vier Gene c-Myc, Klf4, Oct4 und Sox2 in die Körperzellen eingeschleust werden. Dadurch nehmen diese Eigenschaften an, die weitgehend mit denen embryonaler Stammzellen übereinstimmen.
Diese sind für viele Wissenschaftler deshalb so interessant, weil bei ihnen noch nicht festgelegt ist, zu welchen Zelltypen sie sich entwickeln. Das Ziel von Wissenschaftlern und Medizinern ist es daher, aus den ?Alleskönnerzellen? gezielt beispielsweise Nervenzellen oder Herzmuskelzellen zu züchten, die nach einer Rückenmarksverletzung oder einem Herzinfarkt lebensbedrohliche Verletzungen heilen könnten. Selbst das Züchten ganzer Organe ist theoretisch denkbar.
Problematisch bei der Reprogrammierung von Körperzellen auf ihr embryonales Stadium ist derzeit noch die langwierige Herstellung, da aus Zehntausenden von Zellen nur wenige iPS entstehen. Die Lösung für das Problem suchten Schöler und sein Team im sogenannten ?BAF Chromatin-Remodeling-Komplex?. Diese Genregion sorgt dafür, dass bestimmte DNA-Abschnitte von den Transkriptionsfaktoren abgelesen werden können, deren Bauanleitung in den vier Genen c-Myc, Klf4, Oct4 und Sox2 enthalten ist. Die Forscher experimentierten so lange mit Eiweißen dieses Komplexes, bis sie auf einige Varianten stießen, durch die von 10.000 Körperzellen bis zu 450 Zellen zu iPS reprogrammiert werden.
Pressemitteilung der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften in München Hans Schöler (Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin, Münster) et al.: Cell, Bd. 141, Nr. 6, S. 943 ddp/wissenschaft.de ? Mascha Schacht
