Stammzellforschung Kein Beleg für „ethisch saubere Stammzellen“

Wer die Filmkomödie „My big fat greek wedding“ gesehen hat, wird gerne glauben, daß Griechen auch in der Fremde äußerst soziale Wesen sind, die stets engen Kontakt zu ihresgleichen suchen. So gesehen ist es vielleicht wenig verwunderlich, warum sich ausgerechnet Katherina Psathaki als einzige Griechin am Max-Planck-Institut für Molekulare Biomedizin in Münster jeden Tag einer einzigartigen Eigenschaft embryonaler Stammzellen widmet: ihrer ausgeprägten Kuschel- und Kontaktfreudigkeit.

Wann immer Forscher Stammzellen aus einem frühen Mäuse- oder Menschenembryo gewinnen wollen und sie dazu in der Petrischale vereinzeln, suchen die embryonalen Zellen sofort intimen Kontakt zueinander. Ohne dichtes Gedränge entsteht niemals eine dauerhafte embryonale Stammzellkolonie. Doch was ist der Grund für diesen Gemeinsinn, wozu dient er? Psathaki sucht seit einigen Jahren Antworten auf diese Frage, und zwar mit dem Rasterelektronenmikroskop. Die Bilder, die dabei entstanden und hier erstmals außerhalb des Labors zu sehen sind, faszinieren nicht nur Fachwissenschaftler. Erst in der Vergrößerung wird nämlich sichtbar, wie intim die Zellkontakte wirklich sind. Psathaki hofft, das Studium dieser Geselligkeit könne künftig ein wenig jene rätselhafte Eigenschaft der Pluripotenz erhellen, die Stammzellen für die Medizin von morgen so wertvoll macht. Denn neben ihrer Fähigkeit zur unbegrenzten Vermehrung verwandeln sich embryonale Stammzellen erst dann in alle möglichen Körperzellen wie Haut-, Herz- oder Nervenzellen, wenn sie ihren engen Kontakt lockern und sich dabei von einer kugeligen in eine abgeflachte Form verwandeln.

Normalerweise spielt sich das alles im Inneren eines intakten Embryos ab. Aber auch unter Kulturbedingungen kommunizieren Stammzellen über winzige, fingerartige Ausstülpungen an der Oberfläche. Für den Laien sieht das beinahe so aus, als wollten sie sich mit tausend Händchen aneinanderklammern, um sich so ihrer embryonalen Identität zu versichern. Womöglich folgt im frühen Embryo und offenbar auch bei den Embryoid-Gebilden in der Petrischale die innere Funktion der äußeren Form und nicht umgekehrt. Das an sich ist eine aufregende Beobachtung.

Als Paukenschlag verkauft

Man könnte solche Fragen nach dem Gemeinsinn der Stammzellen für ein Randproblem halten. Das aber wäre ein Irrtum, wie vergangene Woche eine Veröffentlichung in „Nature“ bewies. Schlagzeilen machte damit der Amerikaner Robert Lanza, dessen Firma Advanced Cell Technology (ACT) vor einem Jahr an die Börse gegangen war; die Aktie war seitdem kontinuierlich auf ein Zehntel ihres Wertes abgesackt. Vergangene Woche ging sie kurzfristig noch einmal um das Achtfache in die Höhe, ehe sich am vergangenen Donnerstag dann schon wieder die Verkäufe häuften. Immerhin: Nichts weniger hatte Lanza in „Nature“ behauptet, als daß es ihm endlich gelungen sei, menschliche Stammzellen zu gewinnen, ohne dabei Embryonen zerstören zu müssen.

Bei Mäusen hatte das in Lanzas Labor schon geklappt, beim Menschen bislang nicht. Deshalb probierten Lanza und sein Team nun eine neue Methode aus. Drei Tage alten, gerade einmal acht bis zehn Zellen großen Embryonen hätten sie einzelne Zellen, sogenannte Blastomere, abgezwackt, schreiben sie. In einem nächsten Schritt seien die isolierten Zellen mehrerer Embryonen räumlich sofort vereinzelt, aber doch in einem gemeinsamen Nährmedium kultiviert worden. Nach den ersten Teilungen seien die entstandenen Zellklumpen dann mit anderen Stammzellen vereint worden, die als Kontakt- und Wachstumshelfer dienten und später wieder entfernt wurden. Mit diesem Trick, behaupten die Autoren, seien aus insgesamt 91 vereinzelten Blastomeren genau zwei menschliche embryonale Stammzelllinien herangereift.

Zwar ist das keine beeindruckende Ausbeute. Aber Lanza und „Nature“ verkauften die Arbeit sofort als moralischen Paukenschlag. „Frühe Embryonen können Stammzellen liefern . . . und überleben“, überschrieb die angesehene Zeitschrift vollmundig ihre Nachrichtengeschichte, nun sei eine saubere Stammzellgewinnung ohne Tötung von Embryonen möglich.

Schön wär's

Schön wäre es ja. Nur fehlt für die zentrale Aussage der Veröffentlichung bisher jeder glaubwürdige Beweis. Erstens ist von überlebenden Embryonen in der Veröffentlichung selbst nirgendwo die Rede. Im Gegenteil: „Nature“ selbst mußte seine Pressemitteilung wenig später gleich zweimal korrigieren und einräumen, daß den verwendeten Embryonen in den Versuchen gar nicht einzelne Blastomere entnommen worden waren, sondern durchaus mehrere, und zwar, wie aus einer „supplementary information“ hervorging, in jedem Fall mehr als vier, manchmal sogar bis zu sieben. Diese angeblich schonende Prozedur konnte faktisch kein Embryo überlebt haben. Keiner der für die Gewinnung von Stammzellen verwendeten Embryonen konnte mit den wenigen verbliebenen Zellen zu einer Hohlkugel heranwachsen. Das Foto eines fünf Tage alten menschlichen Embryos, der genau dieses Potential beweisen sollte, kann also gar nicht aus den beschriebenen Experimenten stammen.

In der Arbeit sei „mitnichten gezeigt worden“, sagt Hans Schöler, Direktor am Münsteraner Max-Planck-Institut, daß „man eine einzelne Blastomere wegnehmen und kultivieren kann und daraus dann eine Stammzelle entsteht“. Da werde eine unausgereifte Technik als „ethisch sauber verkauft“, die bisher - wenn überhaupt - nur mit Embryonenverbrauch funktioniert: „Ich verstehe nicht, warum Nature das so publiziert hat.“ Erst am späten Freitag abend räumte „Nature“ auf Nachfrage der Sonntagszeitung ein, daß keiner der Embryonen „intakt blieb“. Die Zeitschrift bestätigte auch, daß das veröffentlichte Foto nicht von den in der Arbeit verwendeten Embryonen stammt. Allerdings blieb man bei „Nature“ trotz der inzwischen heftigen Kritik einstweilen bei der Kernaussage, daß aus einzelnen Blastomeren wirklich embryonale Stammzellen werden könnten.

Doch selbst diese Aussage steht auf tönernen Füßen. Denn Lanza kultivierte - anders, als er nach wie vor behauptet - gar keine individuellen Blastomere. In den beiden einzigen erfolgreichen Experimenten wuchsen jeweils elf und zwölf Zellen in enger Nachbarschaft heran. Diese konnten also über das Kulturmedium auf hormonellem Wege miteinander kommunizieren. Nach Lanzas nicht gerade penibel formulierten Angaben kann man außerdem nicht ausschließen, daß embryonale Zellen möglicherweise ganz grundsätzlich nur als Gruppe imstande sind, dauerhaft teilungsfähige Stammzellkulturen hervorzubringen. Dazu befragt, äußert sich „Nature“-Redakteurin Nathalie DeWitt vorsichtig: „Nach der Entnahme müssen die einzelnen Blastomere offenbar zur Erholung im selben Kulturmedium wie der biopsierte Embryo oder die anderen vereinzelten Blastomere bleiben.“

Meilenweit von Praxisreife entfernt

Das könnte zumindest erklären, warum andere Forscher das, was Lanza angeblich geschafft haben will, bisher ohne Erfolg versucht hatten. Erst kürzlich hatte Ariff Bongso von der National University of Singapur vergeblich probiert, aus drei Tage alten menschlichen Embryonen Stammzellen zu gewinnen. Dazu hatte er 66 Paare menschlicher Blastomeren direkt auf bestrahlten Hautzellen der Maus, auf sogenannten Feeder-Zellen, ausgebracht. Doch weil den vereinzelten Zellen offenbar die „kritische Masse“ fehlte, sei der Teilungsimpuls ausgeblieben. Bongsos Fazit: Ein Minimum an Blastomeren in engem Kontakt zueinander könnte zwingend notwendig sein. Es handele sich, schreibt auch er, eben um „sehr soziale Zellen“.

Zudem ergibt sich trotz des angeblichen Lanza-Kniffs ein weiteres, fundamentales Hindernis. Es gibt experimentelle Hinweise darauf, daß bereits im Achtzellstadium nicht mehr alle Zellen menschlicher Embryonen auch alles werden können. Eine oder zwei der Zellen sind zu diesem Zeitpunkt schon darauf festgelegt, den späteren Embryo zu bilden, die anderen sechs entwickeln sich dagegen zu Hüllschichten. Welche von den acht Blastomeren der Forscher gerade erwischt, könnte daher über Erfolg und Mißerfolg der Prozedur entscheiden. Wäre das tatsächlich der Fall, geriete die „Stammzellentnahme zum Glücksspiel“, sagt Hans Schöler: „Von einer Praxisreife ist die Methode damit meilenweit entfernt.“

In Münster geht die Erforschung der sozialen Natur der Embryozellen ungeachtet aller Debatten weiter. Vor drei Jahren hatte Schölers Labor erstmals zeigen können, wie in der Petrischale aus embryonalen Stammzellen weibliche Eizellvorläufer entstehen (erstes Foto). Psathaki hat sich auch diese Keimzellen angeschaut, um zu verstehen, warum es mitunter Wochen dauert, bis auf diese Weise ein Eifollikel reift. Erst der Blick aufs Detail zeigte: Die künftigen weiblichen Keimzellen kuscheln sich verdeckt unter einer dünnen Hülle aneinander und finden lange Zeit nicht den Kontakt zu den darüberliegenden Zellen. Erst wenn diese hauchdünne Schutzschicht platzt, wird der Weg der Verwandlung einer Stammzelle in ein Ei frei. Katherina Psathakis Fazit: „Genaues Hinsehen lohnt.“ Das gilt ganz besonders in der Stammzellforschung.