Forscher haben Fehler im Erbgut von umprogrammierten Hautzellen entdeckt, die einmal die ethisch umstrittenen embryonalen Stammzellen ersetzen sollen. Bei der Herstellung der sogenannten pluripotenten Stammzellen aus normalen Körperzellen kommt es offenbar zu genetischen Veränderungen, die sogar ein Krebsrisiko beinhalten können, konnten nun gleich zwei Wissenschaftlerteams unabhängig voneinander zeigen. Das wirft Zweifel an Zuverlässigkeit und Praxistauglichkeit der neuen Technik auf, die als vielversprechend für die Zucht von körpereigenen Geweben für Transplantationen gilt. Die Forscher fordern jetzt die genaue genetische Untersuchung der vielseitigen Zellen, bevor erste Studien an Patienten beginnen.
Pluripotente Stammzellen haben sich noch nicht spezialisiert, sich also noch nicht in Körperzellen mit einer konkreten Aufgabe wie beispielsweise Haut-, Nerven- oder Darmzellen umgewandelt. Sie können deshalb noch alle der mehr als 200 unterschiedlichen Zelltypen des menschlichen Körpers bilden ? eine Fähigkeit, die als Pluripotenz bezeichnet wird. Forscher nutzen zwei unterschiedliche Formen dieser Stammzellen: embryonale Stammzellen, die in einen sehr frühen Stadium aus Embryonen gewonnen werden und natürlicherweise pluripotent sind sowie sogenannte induzierte pluripotente Stammzellen, die beispielsweise aus umprogrammierten Hautzellen erzeugt werden. Diese Form der Stammzellen bietet den Vorteil, dass sie aus Geweben des Patienten selbst gewonnen werden können. Sie tragen folglich sein Erbgut und bleiben so bei eventuellen Transplantationen von Abstoßungsreaktionen verschont. Zudem ist dieses Verfahren ethisch weniger umstritten als die Gewinnung von Stammzellen aus Embryonen.
Um ausgereifte Körperzellen wieder in Stammzellen zu verwandeln, sind aufwendige und komplexe Laborverfahren nötig. Die Forscher wollten nun herausfinden, ob diese Prozedur Spuren an der Erbinformation der Zellen hinterlässt – ob also während des Umwandlungsprozesses Mutationen in der DNA auftreten. Mit modernen Analyseverfahren untersuchten sie dazu die Abfolge der Bausteine des Erbguts. Bestimmte Abfolgen dieser sogenannten Nukleotide bilden Gene, die wiederum die Informationen für den Bau von einzelnen Eiweißen tragen. Liegen Fehler in den Nukleotidabfolgen vor, sind folglich auch die entstehenden Eiweiße verändert. Das kann zu Fehlfunktionen oder gar Krebs führen.
Die Analysen offenbarten gleich eine ganze Reihe genetische Unterschiede zwischen den erzeugten Stammzellen und dem Ausgangsmaterial: Es waren offenbar bei der Umwandlung Fehler in vielen Genen entstanden. Von einigen sei auch bekannt, dass sie eine Rolle bei der Entwicklung von Krebserkrankungen spielen, sagen die Wissenschaftler. Deshalb betonen beide Forschergruppen die Wichtigkeit weiterer Studien zu diesem Befund, bevor.
Andras Nagy (Mount-Sinai-Krankenhaus, Toronto) et al und Kun Zhang (University of California, San Diego) et al: Nature, doi: 10.1038/nature09871 und doi: 10.1038/nature09805 dapd/wissenschaft.de –
Martin Vieweg
