Statt Hautzellen könnten in Zukunft umprogrammierte Nabelschnurblutzellen die begehrten pluripotenten Stammzellen liefern, die sich in jede Art von Körpergewebe verwandeln lassen. Die Basis für diese Vision haben jetzt ein spanisches und ein deutsches Forscherteam gelegt: Es gelang ihnen, Zellen aus Nabelschnurblut so umzuprogrammieren, dass sie nicht mehr von embryonalen Stammzellen zu unterscheiden waren. Vorteil der Methode: Die Nabelschnurblutzellen sind noch sehr jung, so dass ihr Erbgut kaum Mutationen angesammelt hat, und sie sind noch nicht ausgereift, so dass das Gewebe eines potenziellen Empfängers nicht ganz so exakt passen muss wie bei älteren Zellen. Die bereits existierenden Nabelschnurblutbanken wären zudem eine reiche und leicht zugängliche Quelle für die umprogrammierten pluripotenten Zellen, kommentieren die Forscher.
Im Jahr 2007 gelang es erstmals, bereits spezialisierte Hautzellen so umzuprogrammieren, dass sie wieder einen nahezu embryonalen Zustand erreichten. Seitdem haben sich diese sogenannten induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS) zum Hoffnungsträger für die Erzeugung maßgeschneiderten Gewebe-Ersatzes und damit die Heilung vieler Volkskrankheiten entwickelt. Allerdings hat die Verwendung erwachsener Zellen als Ausgangsmaterial einige Nachteile. So werden beispielsweise DNA-Veränderungen, die sich im Lauf des Lebens angesammelt haben, auch auf die umprogrammierten Zellen übertragen. Zudem müssen für eine Transplantation die Gewebemerkmale von Spender und Empfänger ähnlich wie bei Knochenmarkstransplantationen heute sehr exakt übereinstimmen.
Eine alternative, sehr viel bessere Quelle als erwachsene Hautzellen könnten Zellen aus dem Nabelschnurblut sein, zeigen die neuen Arbeiten. Die beiden Teams verwendeten für ihre Studien unterschiedliche Typen von Zellen aus dem Nabelschnurblut: Die Spanier entschieden sich für die auch heute bereits anstelle von Knochenmarksstammzellen verwendeten blutbildenden Stammzellen als Ausgangsmaterial, während Martin und sein Team die leichter zu gewinnenden Endothelzellen wählten. Beide Zellarten ließen sich vergleichsweise leicht umprogrammieren, selbst wenn sie mehrere Jahre eingefroren gewesen waren, und die Zellen konnten zudem in verschiedene Gewebetypen umgewandelt werden, darunter auch rhythmisch pulsierende Herzmuskelzellen.
Für die Nabelschnurblutzellen spreche die gute Verfügbarkeit, die leichte, ethisch und medizinisch unproblematische Gewinnung und die immunologische Unkompliziertheit, die auch heute bereits ausgenutzt wird, schreiben die Forscher. Fraglich sei allerdings, ob es in Zukunft wirklich Banken mit bereits umprogrammierten Zellen geben werde, gibt Ulrich Martin im Gespräch mit wissenschaft.de zu bedenken: Es wäre wohl wirtschaftlicher, die Ausgangszellen aufzubewahren und die Umprogrammierung nur bei Bedarf durchzuführen. Für eine iPS-Bank spräche dagegen die sofortige Verfügbarkeit der vielseitigen Stammzellen. Welche Variante sich schließlich durchsetzt, werde sich vermutlich dann zeigen, wenn die iPS einmal tatsächlich in klinischen Therapien eingesetzt werden könnten. “Ich bin zwar immer vorsichtig mit Prognosen”, kommentiert Martin, “aber die iPS-Forschung entwickelt sich so rasant, dass es mich nicht wundern würde, wenn die ersten klinischen Studien innerhalb der nächsten fünf Jahre beginnen”.
Juan-Carlos Izpisúa Belmonte (Universität in Barcelona) et al.: Cell Stem Cell, doi: 10.1016/j.stem.2009.09.008 Ulrich Martin (Medizinischen Hochschule Hannover) et al.: Cell Stem Cell, doi: 10.1016/ j.stem.2009.08.021 ddp/wissenschaft.de – Ilka Lehnen-Beyel
