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Zellersatz ohne Stammzelle oder Embryo : Das Leben ist eine Scheibe

Nevenzellen (iN) - umprogrammiert und entstanden aus gewöhnlichen Hautzellen. Bild: Julia Ladewig

Stammzellen aus Klonen? Kalter Kaffee! Die nächste Revolution rollt: Sie heißt Transdifferenzierung und schafft Organe direkt aus umprogrammierter Haut. Ohne Embryo, ohne alles - fast.

          Alle paar Jahre erleben wir eine Revolution, und da stehen wir jetzt wieder.“ Wenn der Bonner Stammzellforscher Oliver Brüstle sich so äußert, dann ist das nicht einfach abgehobener Zweckoptimismus von einem, der erbittert um seine Stammzellpatente ringt und an den Fortschritten der Biomedizin verdienen möchte. Es ist eine klare Ansage von einem der führenden akademischen Köpfe auf diesem Gebiet. Und sie bezieht sich keineswegs auf die jüngsten Klonfortschritte der amerikanischen Gruppe um Shokhrat Mitalipov. Das Klonen mag aus ethischen und wissenschaftspolitischen Gründen derzeit das große Thema sein. Doch Brüstle bleibt, wie das Gros der Stammzellforscher weltweit, äußerst skeptisch, was die klinische Bedeutung und damit die Erfolgsaussichten einer Klonmedizin angeht.

          Joachim Müller-Jung

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

          Ganz anders sieht das mit der biomedizinischen Revolution aus, über die Brüstle viel lieber, ja geradezu enthusiastisch, spricht: die Transdifferenzierung, oder, wie er es nennt, die direkte Konversion. Was das bedeutet? Aus einer Hautzelle direkt eine Hirnzelle herzustellen, ohne den Umweg über die Stammzelle. „Das ist der nächste große Schritt“, sagt Brüstle. Und um sich das selbst zu beweisen, hat er unlängst gemeinsam mit seinen Kollegen Julia Ladewig und Philipp Koch vom „Life & Brain Center“ der Universität Bonn alle wesentlichen Fakten in einem Übersichtsbeitrag für „Nature Reviews Molecular Cell Biology“ (doi: 10.1038/nrm3543) zusammengetragen, um am Ende festzustellen: „Die direkte Umwandlung eröffnet völlig neue Wege für die Erforschung von Zellen als Krankheitsmodelle und für die regenerative Medizin.“

          Hautfibroblasten, die Ausgangszellen für die Transdifferenzierung in Bonn.
          ...und was nach Zugabe zweier Moleküle im Zuge der direkten Konversion geworden ist: Nervenzellen in der Petrischale.

          Tatsächlich scheint, während alle noch über das Klonen diskutieren und auf die ersten therapeutischen Versuche mit den zu Recht mit dem Nobelpreis ausgezeichneten „induzierten Stammzellen“ (iPS) des Japaners Shinya Yamanaka warten, ein weiterer Umbruch in Gang gekommen zu sein. Während überall „geipst“ wird, wie Brüstle sagt, um den Aufstieg der induzierten Stammzellen zum biomedizinischen Hoffnungsträger Nummer eins zu beschreiben, wird auch schon an vielen Stellen systematisch an der Transdifferenzierung von Zellen gearbeitet. Die iPSe sind das Vorbild. Sie sind ein Phänomen ähnlich wie Google es im Internet vor vielen Jahren war: Plötzlich googelten alle.

          Erst sechs Jahre sind seit der ersten Produktion menschlicher induzierter Stammzellen verstrichen. Ihr kometenhafter Erfolg hat sowohl technische wie ethische Gründe. Induzierte Stammzellen werden durch Reprogrammierung des Erbguts von schlichten Körperzellen, meistens Hautzellen, erzeugt. Die Hautzelle wird dabei extrem verjüngt, sie wird in einen quasi embryonalen Zustand versetzt. Man drückt gewissermaßen die epigenetische Reset-Taste - aus einer reifen, völlig ausdifferenzierten Hautzelle wird wieder eine Embryonalzelle, aus der anschließend alles Mögliche werden kann. Die Epigenetik beschreibt also einen magischen Schaltplan der Gene in den Zellen. Weiß man, welche biochemischen Veränderungen des Erbguts dazu nötig sind, Gene aus- und anzuschalten, kann man die Aktivität ganzer Gen-Netzwerke und damit das Schicksal der Zellen selbst beeinflussen. Und dazu gehören eben auch jene Gene, die die Entwicklung vom Embryo zum ausgewachsenen Organismus steuern. Der epigenetische Schaltplan künstlich induzierter Stammzellen ist dabei dem von natürlichen Embryonalzellen erstaunlich ähnlich. Und auch im Hinblick auf ihre nahezu beliebige Vervielfältigung in der Petrischale gleichen sie sich. Sie sind auch genauso plastisch: Aus ihnen kann durch Zusatz entsprechender Wachstumsfaktoren jede andere Zelle - und somit auch jedwedes Ersatzgewebe oder Ersatzorgan - entstehen. Zumindest theoretisch.

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