https://www.faz.net/-gwz-y801

Stammzellforschung : Ein paar Patzer zuviel?

Das „Zusatz“-Genom reprogrammiert: Aus Haut hergestellte Stammzellen. Hier die ersten „induzierten pluripotenten Stammzellen” von Shinya Yamanaka. Bild: S. Yamanaka

Embryonale Stammzellen waren angesichts der rasanten Fortschritte bei der Reprogrammierung von Zellen für viele Forscher bereits überholt. Jetzt sorgen Studien, die ihre Funktionen mit jenen von induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS) vergleichen, für Diskussionen.

          Was ist eine gute Stammzelle? Oder besser: Was macht die optimale Stammzelle aus? Wie erzeugt man, mit anderen Worten, aus gewöhnlichen Zellen den Rohstoff für eine neue Medizin, in der es künftig gelingen soll, tote Hirnzellen ebenso wie verbrauchte Drüsen oder zerstörtes Lebergewebe zu ersetzen, ja radikal zu erneuern? Die Frage nach der idealen Stammzelle war, als die Debatte noch in zwei weltanschaulich fixierte Lager für oder gegen embryonal gewonnene Stammzellen gespalten war, vor allem eine Frage der Moral. Inzwischen ist sie zu einer fast reinen Technikfrage geworden, weil alle mehr oder weniger davon ausgehen, dass die ethisch umstrittenen embryonalen Stammzellen sowieso keine Rolle mehr spielen würden.

          Joachim Müller-Jung

          Redakteur im Feuilleton, zuständig für das Ressort „Natur und Wissenschaft“.

          Seitdem der Japaner Shinya Yamanaka vor fünf Jahren schlichte Hautzellen im Labor künstlich verjüngt und so die „induzierten pluripotenten Stammzellen“, kurz iPS, hergestellt hat und auch, seitdem Marius Wernig und seine Kollegen von der Stanford-Universität die Körperzellen sogar ohne den Umweg über den embryonalen Zustand direkt in die gewünschten Gewebezelltypen umprogrammiert haben, ist der Jungbrunnen zum Projekt von Ingenieuren geworden. Parallel jedoch und auch schon von Yamanaka selbst wird die Frage nach der Qualität gestellt: Läuft die künstliche Reprogrammierung des Genmaterials wirklich so perfekt ab wie gewünscht, gibt es Lücken oder Genschäden, die am Ende die Zucht von gesundem Ersatzgewebe gefährden könnten?

          Reprogrammierte Zell “weniger stabil“

          Mit einer neuen Veröffentlichung von Joseph Ecker vom Salk Institute in La Jolla in der Zeitschrift „Nature“ blühen solche Zweifel plötzlich regelrecht auf. Überschriften wie „Reprogrammierte Zellen mit Fehlern beladen“ sind nun zu lesen. Und das, obwohl längst in der Szene und darüber hinaus bekannt ist, dass die fraglichen Zellen und ihre Abkömmlinge keineswegs völlig identisch sind mit dem natürlichen Vorbild, den Embryozellen. Justyna Jozefczuk vom Max-Planck-Institut für molekulare Genetik hat es an gezüchteten Leberzellen gezeigt. Und George Daley vom Harvard Stem Cell Institute hat Reste des „epigenetischen Gedächtnisses“ der Körperzellen in den verjüngten Zellen gefunden („Nature“, Bd. 467, S. 285).

          Werden mit immer schonenderen Techniken produziert: iPS-Zellen aus dem Labor des amerikanischen Stammzellpioniers James Thomson.

          In dieser Woche berichtet Joseph Wu von der Stanford University School of Medicine im „Journal of Clinical Investigation“, dass das An- und Abschalten von 42 Genen, die die Jungfräulichkeit – die Pluripotenz – ausmachen, bei den künstlichen Stammzellen „deutlich variabler“ sei – ja, dass der reprogrammierte Zustand generell „weniger stabil“ sei als bei den embryonalen Zellen. Und nun also noch Eckers umfassende Vergleichsstudie. Der kalifornische Forscher hat sich quer über das Genom der Zellen die Methylisierungsmuster, quasi die chemischen An- und Ausschalter angeschaut, die jeweils zwischen und auf den Genen sitzen. Dieses Epigenom gilt als Fingerabdruck der Reprogrammierung.

          Perfekt verjüngt, so Eckers Annahme, ist eine Stammzelle, wenn sie dem Muster von embryonalen Stammzellen gleicht. Nichts dergleichen aber fand er. Stattdessen: Hunderte von Stellen im Genom, vor allem in der Nähe der Enden und dem Zentrum der Chromosomen, in denen die Kunststammzellen epigenetisch abweichen. „Global gesehen ähneln sie den embryonalen Zellen sehr“, schreibt Ecker, bei genauem Hinsehen jedoch könne man viele Stellen erkennen, an denen die Körperzellen entweder nicht reprogrammiert werden oder neue Methylierungen auftreten – Abweichungen, die die Genaktivität und den Aufbau des Genmaterials beeinflussen können.

          Was könnte es für die Praxis bedeuten?

          Eine entscheidende Frage aber bleibt unbeantwortet: Schmälern diese Abweichungen vom embryonalen „Goldstandard“ die Funktionstüchtigkeit der reprogrammierten Zellen, wirken sie sich gar nachteilig aus – kurz gesagt: Sind sie für die Praxis überhaupt relevant? Hans Schöler vom Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin hält eine Antwort für verfrüht: „Zur Transplantation würde ich iPS-Zellen beziehungsweise deren Abkömmlinge vorerst ohnehin nicht einsetzen“, sagt er. So wie er plädiert auch der Direktor des Bonner Instituts für Rekonstruktive Neurobiologie, Oliver Brüstle, dafür, die reprogrammierten Zellen insbesondere für die Entwicklung von Krankheitsmodellen und für die Arzneiforschung intensiv zu nutzen. „Selbst wenn die Reprogrammierung solcher Körperzellen perfekt wäre, ist die Alterung unumkehrbar“, sagt Brüstle, denn die bei Patienten im Laufe von Jahren angehäuften genetischen Veränderungen blieben erhalten – „für die Krankheitsforschung ein großer Vorteil“.

          Rudolf Jaenisch vom Massachusetts Institute of Technology in Cambidge, einer der weltweit angesehendsten Genfachleute, warnt davor, jetzt allzu weitreichende Schlüsse zu ziehen. Ecker habe die reprogrammierten Zellen mit lediglich zwei, noch dazu seit zehn Jahren kultivierten embryonalen Stammzellen verglichen. „Wir wissen, dass sogar die embryonalen Zellen je nach Isolationsverfahren, genetischem Hintergrund und Wachstumsbedingungen voneinander abweichen.“ Jaenisch gibt Grundsätzliches zu bedenken: „Die Prämisse solcher Vergleiche ist, dass der epigenetische Zustand von embryonalen Stammzellen der beste sei. Wir wissen aber eigentlich noch gar nicht, was optimal ist.“

          Weitere Themen

          Ein Herz in tiefster Finsternis

          FAZ Plus Artikel: Ebola-Ausbruch in Afrika : Ein Herz in tiefster Finsternis

          Tausende Menschen starben in der Demokratischen Republik Kongo bereits an Ebola. Der aktuelle Ausbruch ist bisher nicht zu stoppen. Ärzte werden attackiert, und das Misstrauen in der Bevölkerung ist so groß, wie das Land reich ist an Bodenschätzen .

          Das Schöne, Wahre und Schmutzige Video-Seite öffnen

          Physikästhetik : Das Schöne, Wahre und Schmutzige

          Seit 400 Jahren lassen Physiker sich bei der Suche nach brauchbaren Theorien über die Natur von ästhetischen Erwägungen leiten. Heute wird bezweifelt, ob das grundsätzlich eine gute Idee ist. Zu Unrecht.

          Topmeldungen

          Lencke Steiner, Spitzenkandidatin der Bremer FDP für die Bremer Bürgschaftswahl, könnte einem Jamaika-Bündnis im Wege stehen.

          FDP in Bremen : Im Reich des Tschakka

          Die aus dem Fernsehen bekannte Spitzenkandidatin der Bremer FDP, Lencke Steiner, gilt als Marketingtalent, aber auch als Hindernis für eine Jamaika-Koalition – beides steht in einem Zusammenhang.

          Newsletter

          Immer auf dem Laufenden Sie haben Post! Abonnieren Sie unsere FAZ.NET-Newsletter und wir liefern die wichtigsten Nachrichten direkt in Ihre Mailbox. Es ist ein Fehler aufgetreten. Bitte versuchen Sie es erneut.
          Vielen Dank für Ihr Interesse an den F.A.Z.-Newslettern. Sie erhalten in wenigen Minuten eine E-Mail, um Ihre Newsletterbestellung zu bestätigen.