Wissenschaftler erforschen Methoden, um Menschen zu heilen und zu verjüngen Augengewebe aus Stammzellen

Organersatz, Verjüngungskur, Krebsheilmittel: Potenzielle Einsatzmöglichkeiten für Stammzellen gibt es viele. Im klinischen Alltag angekommen ist noch keine Therapie – obwohl die Entwicklung rasant ist.
05.04.2014, 00:00
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Organersatz, Verjüngungskur, Krebsheilmittel: Potenzielle Einsatzmöglichkeiten für Stammzellen gibt es viele. Im klinischen Alltag angekommen ist noch keine Therapie – obwohl die Entwicklung rasant ist.

An einer Klinik im japanischen Kobe ist Mitte des vergangenen Jahres der Startschuss gefallen: Erstmals weltweit sollen Patienten mit induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS) behandelt werden – also Körperzellen, die künstlich in einen so frühen Entwicklungszustand versetzt werden, dass sie sich zu jedem Zelltyp entwickeln können.

In der Studie bekommen Patienten, die an der Augenerkrankung altersbedingte Makuladegeneration (AMD) leiden, Netzhaut-Transplantate, die im Labor aus Zellen ihrer Haut gezüchtet wurden. „Da erhoffen wir uns 2014 schon erste Ergebnisse”, sagt Prof. Klaus Cichutek, Präsident des Paul-Ehrlich-Instituts (PEI) in Langen. „Das ist ein Türöffner für die Verwendung von iPS-Zellen am Menschen, man wird daraus viel lernen.”

Ziel der Therapie sei es, die Sehstärke wieder ein wenig zu verbessern. Zunächst gehe es bei der Phase-1-Studie aber darum, den sicheren Einsatz der Stammzellen zu prüfen, erläutert Cichutek, dessen Institut in Deutschland für die Genehmigung klinischer Stammzellstudien zuständig ist. Im Gegensatz zu embryonalen Stammzellen haben iPS-Zellen den Vorteil, dass ihre Gewinnung ohne ethische Probleme möglich ist.

Rückprogrammierung von Zellen

Für die 2006 erstmals gelungene Rückprogrammierung von Zellen hatte der Japaner Shinya Yamanaka 2012 den Medizin-Nobelpreis erhalten. Seither treibt das Land die Ausarbeitung auf iP-Stammzellen beruhender klinischer Studien massiv voran. Bei einer Tagung im Frühjahr habe Yamanaka selbstbewusst ambitionierte iPS-Projekte vorgestellt, sagt Prof. Hans Schöler, Direktor der Abteilung Zell- und Entwicklungsbiologie am Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin in Münster. „Sein Institut schwimmt jetzt in Geld und er hat eine große Zahl an Forschern in seinen Gruppen.”

In Deutschland habe es keinen solchen Effekt gegeben, sagt Prof. Jürgen Hescheler, Direktor am Institut für Neurophysiologie der Universität Köln. „Man muss davon ausgehen, dass wir in dem Bereich nicht mehr groß mitspielen werden – obwohl wir anfangs mit an der Spitze waren.” Besonders viele Aktivitäten auf dem Gebiet gibt es in den USA, Japan, Israel, Singapur und Italien. „Das Stammzellfeld steht Ende 2013 an einem kritischen Punkt”, resümiert Paul Knoepfler von der University of California in Davis im Fachmagazin “Stem Cells And Development”.

Grundsätzliche Erkenntnisse und neue Ansätze zur klinischen Anwendung böten großen Auftrieb – der Wildwuchs heilsversprechender Stammzelltherapie-Anbieter aber stellten auch große Herausforderungen. Es mangele an der Ausbildung von Medizinern, kritisiert Knoepfler. In den USA würden Ärzten sogar Zwei-Tages-Kurse für Stammzellforschung angeboten. Immense Risiken für Patienten seien die Folge.

Im Mai 2011 war die wohl größte und umstrittenste private Stammzellklinik Deutschlands, das XCell-Center in Düsseldorf, nach dem Tod eines Kindes geschlossen worden. Für Tausende Euro wurden dort Stammzelltherapien angeboten, deren Nutzen wissenschaftlich nicht belegt war. „Manche davon waren mit hohen Risiken verbunden, weil ins Rückenmark oder Gehirn injiziert wurde”, sagt Cichutek. Noch immer gibt es ähnliche Angebote – auch in Deutschland. „Da gibt es viele schwarze Schafe, die ein Geschäft mit der Hoffnung machen”, sagt Prof. Oliver Brüstle, Direktor des Instituts für Rekonstruktive Neurobiologie der Universität Bonn. “Die Szene der Stammzellforscher hat sich klar dagegen positioniert.”

Jenseits der klinischen Anwendung schreitet die Forschung rasant voran. „Wenn man sich anschaut, was so passiert ist in nur einem Jahr, dann ist das beeindruckend”, sagt Schöler. Forschern um Manuel Serrano vom Forschungszentrum CNIO in Madrid etwa sei es gelungen, mit dem von Yamanaka gefundenen Cocktail aus den vier Genen Oct4, Sox2, Klf4 und c-Myc reife Zellen von Mäusen in pluripotente Zellen umzuwandeln – im lebenden Tier. „Das zeigt, dass die Erzeugung einer solchen Pluripotenz auch im Körper möglich ist”, sagt Schöler. „Die generierten Zellen scheinen sich in einem noch früheren Entwicklungsstadium zu befinden als embryonale Stammzellen.” Ein therapeutischer Nutzen sei jedoch noch nicht abzusehen.

Interessant sei auch eine Studie von Chun-Li Zhang von der University of Texas in Dallas gewesen. „Diese Forscher haben im Gehirn lebender Mäuse ausgereifte Nervenzellen zu ursprünglicheren Neuroblasten zurückgeschoben”, erläutert Schöler. „Genau das wird auch im nächsten Jahr von großer Bedeutung sein; es wird gelingen, ausgereifte Zellen noch genauer und effizienter zurückzuschieben.” Die Hoffnung sei, mit dieser Methode eines Tages dem Alterungsprozess des Menschen ein bisschen entgegensteuern zu können.

Für Aufsehen sorgten 2013 Forscher, die bis zu vier Millimeter große Hirngewebestücke herstellten, die erstaunliche Ähnlichkeit mit der menschlichen Großhirnrinde aufwiesen. Ein Team um Jürgen Knoblich von der Österreichischen Akademie der Wissenschaften in Wien hatte die zerebralen Organoide aus embryonalen Stammzellen wachsen lassen. Eine japanische Arbeitsgruppe um Yoshiki Sasai entwickelte sogar ganze Augenanlagen aus embryonalen Stammzellen. „Das eröffnet spannende Möglichkeiten, die frühen Schritte der menschlichen Gehirnentwicklung und auch die Ursachen von Fehlentwicklungen zu erforschen”, sagt Brüstle.

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