Genetik : Ein simpleres Rezept für menschliche Stammzellen

06.12.2007 16:41 UhrVon David Cyranowski

Adulte Hautzellen werden ohne krebserregendes Agens zu pluripotenten Stammzellen.

Nachdem Shinya Yamanaka von der Universität Kyoto in Japan erst kürzlich mit seinem Aufsehen erregenden Erfolg, menschliche Hautzellen zu Stammzellen, die embryonalen Stammzellen sehr ähnlich sind, umprogrammiert zu haben, an die Öffentlichkeit ging, berichtet er nun, dass ihm dasselbe gelungen ist, ohne das ursprünglich verwendete krebserregende Agens zu nutzen.

Die Arbeit bringt Wissenschaftler ihrem Ziel, Stammzellen zu Therapiezwecken zu schaffen, die auf den Patienten zugeschnitten sind, möglicherweise einen Schritt näher.

Yamanaka demonstrierte seine Methode der "Reprogrammierung" von Zellen erstmals an Mäusen. Im letzten Jahr bewies er, dass er pluripotente Zellen - Zellen, die sich zu nahezu jede der rund220 Zellarten des Körpers entwickeln können - produzieren kann, indem er Retroviren, die vier Gene trugen, in die Hautzellen von Mäusen einschleuste (1).

Die vier Gene versetzten die Hautzellen in einen Zustand zurück, der dem in der frühen embryonalen Phase ähnelt. Er bezeichnete diese Zellen als induzierte pluripotente Stammzellen (iPS). Eines dieser Gene, c-myc, ist jedoch als Onkogen bekannt, das Krebs verursachen kann. Als Yamanaka lebende Mäuse aus Embryonen, denen diese pluripotenten Zellen injiziert worden waren, züchtete, entwickelten 20 Prozent von ihnen Tumore.

Als Yamanaka über ähnliche Erfolge mit menschlichen Zellen berichtete (2), wurde die Bekanntgabe durch den Umstand getrübt, dass Empfänger dieser Zellen, die mit c-myc produziert worden waren, einem Krebsrisiko ausgesetzt sind.

In seiner weiteren Arbeit, die in Nature Biotechnology publiziert wurde (3), belegt Yamanaka, dass er sowohl menschliche wie iPS von Mäusen mit nur drei Faktoren und ohne c-myc produzieren kann.

In der letzten Woche berichteten James Thompson von der University of Wisconsin in Madison und seine Kollegen ebenfalls über einen Erfolg mit vier Faktoren, unter denen nicht c-myc war (4). Thompsons Resultate erfordern jedoch weitere Arbeit. Er produzierte pluripotente Zellen, indem er fetale und nicht adulte Zellen benutzte, wogegen medizinische Maßnahmen häufig die Verwendung adulter Zellen erfordern. Darüber hinaus wurde Thompsons Methode nicht an Mäusen getestet, wie er selbst sagt. "Wir haben unsere Zellen in Mäusen getestet und wissen, dass sie sicher sind", sagt Yamanaka.

Bevor pluripotente Zellen für die Therapie von Menschen genutzt werden können, ist jedoch noch einige Arbeit erforderlich, um das Risiko für den Empfänger, das durch die eingeschleusten Gene oder den viralen Vektor entsteht, zu reduzieren.

(1) Takahashi, K. & Yamanaka, S. Cell. 126, 663-676 (2006).
(2) Takahashi, K. et al. Cell 131, 861-872 doi:10.1016/j.cell.2007.11.019 (2007).
(3) Nakagawa M. et al, Nature Biotechnol. doi: 10.1038/nbt1374 (2007).
(4) Yu, J. et al. Science doi: 10.1126/science.1151526 (2007).