Wissen : Wegweiser für Wirkstoffe

Wissenschaftler wollen mithilfe von Stammzellen neue Medikamente entwickeln

 Kai Kupferschmidt
Heilsames Geflecht. Aus Stammzellen gezüchtete Nerven sollen helfen, chronische Krankheiten des Gehirns besser in den Griff zu bekommen. Foto: picture-alliance/dpa
Heilsames Geflecht. Aus Stammzellen gezüchtete Nerven sollen helfen, chronische Krankheiten des Gehirns besser in den Griff zu...Foto: picture alliance / dpa

Manchmal ist schon der Ort einer Veranstaltung eine Aussage. So ist es auch mit dem internationalen Stammzellkongress, der zurzeit am Max–Delbrück-Centrum (MDC) in Berlin-Buch stattfindet. Bis Mittwochabend diskutieren Wissenschaftler aus aller Welt dort über aktuelle Entwicklungen in der Erforschung der zellulären Alleskönner. Dabei gibt es am MDC gar kein Stammzellinstitut, auch wenn immer mal wieder darüber diskutiert wird, eines einzurichten.

Doch auch ohne so ein Institut arbeiten zahlreiche MDC-Forscher mit Stammzellen, ob bei der Erforschung der Leber, der Niere oder der Bauchspeicheldrüse. Stammzellen sind längst nicht mehr nur der Forschungsgegenstand spezialisierter Institute, sondern eines der wichtigsten Instrumente in der Erforschung von Krankheiten und Therapien, in Entwicklungsbiologie und Genetik geworden. Das Feld der Stammzellforschung ist gewissermaßen erwachsen geworden. Bahnbrechende Entdeckungen weniger Teams werden abgelöst von der Detailarbeit zahlreicher Gruppen, die an vielen Problemen mit den Stammzellen arbeiten.

Schon in seinem Einführungsvortrag am Sonntagabend hatte Rudolf Jänisch vom Whitehead-Institut in Cambridge bei Boston skizziert, was die Forscher zurzeit besonders beschäftigt: die Unterschiede von Stammzelle zu Stammzelle.

Da sind zum einen die iPS-Zellen, induzierte, pluripotente Stammzellen. Seit der Japaner Shinya Yamanaka Ende 2006 gezeigt hatte, dass es mit einem Gencocktail möglich ist, Hautzellen zurückzuzwingen in den Zustand einer Stammzelle, haben Wissenschaftler die Erzeugung dieser künstlichen Stammzellen immer weiter verbessert.

Zahlreiche Arbeiten haben inzwischen aber gezeigt, dass iPS-Zellen kaum als einheitliche Gruppe zu sehen sind, sondern sich zum Teil recht unterschiedlich verhalten. Das könnte damit zusammenhängen, aus welchem Zelltyp sie gewonnen werden, wie der jeweilige Mensch genetisch ausgestattet ist oder wie die Zellen genau zu einer Stammzelle umprogrammiert werden. Für die Forschung sind diese Unterschiede ein großes Problem.

Schließlich wollen die Wissenschaftler mithilfe der iPS-Zellen den Ursachen zahlreicher menschlicher Krankheiten auf den Grund gehen. Das Rezept ist simpel: Man nehme die Hautzelle eines gesunden Menschen und eines Menschen, der zum Beispiel an Parkinson leidet. Dann verwandle man die Zellen erst in iPS-Zellen, um sie hinterher zu genau dem Zelltyp zu entwickeln, der von der Krankheit betroffen ist. Im Fall von Parkinson etwa eine bestimmte Gruppe von Neuronen, die den Botenstoff Dopamin herstellen. So können Forscher dann in der Petrischale die Entwicklung der Zellen von Kranken und Gesunden vergleichen und nach Unterschieden suchen, die erklären könnten, wie es zu den Symptomen einer Krankheit kommt. „Dass Sie jetzt in der Lage sind, Krankheiten in der Kulturschale zu beobachten, das ist absolut faszinierend“, sagt Hans Schöler, Stammzellforscher am Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin in Münster.

Doch wenn iPS-Zellen von vornherein sehr unterschiedlich sind, dann besteht die Gefahr, dass die Unterschiede, die Forscher zwischen „kranken“ und „gesunden Zellen“ beobachten, gar nichts mit der Krankheit zu tun haben, sondern nur grundsätzliche Unterschiede zwischen den iPS-Zellpopulationen widerspiegeln. Darum bemühen sich die Forscher darum, die Unterschiede zwischen den beiden Zellen mit einem Trick zu minimieren: „Anstatt Zellen von einem gesunden Menschen als Kontrolle zu nehmen, können wir die Zellen des Patienten nehmen und deren Gendefekt reparieren“, sagt Jänisch. Dann wären die beiden Zellpopulationen genetisch identisch bis auf die krankheitsauslösende Mutation.

Diese Zellen können dann auch genutzt werden, um riesige Bibliotheken von Millionen Wirkstoffkandidaten zu untersuchen. Behebt eine dieser Substanzen die Probleme der kranken Zellen, könnte sie als neues Medikament infrage kommen und irgendwann auch Patienten helfen. „Die Stammzelltherapie ist nicht um die Ecke, da sollte man keine falschen Versprechen machen“, sagt Jänisch. Neue Medikamente aber könnten mithilfe der iPS-Zellen schon bald entdeckt werden.

Der andere Unterschied, der Stammzellforscher beschäftigt, betrifft embryonale Stammzellen, ES-Zellen. Während ES-Zellen von Mäusen sich gut in Kultur vermehren und von den Wissenschaftlern manipuliert werden können, sind menschliche ES-Zellen sehr viel widerspenstiger. „Die menschlichen ES-Zellen entsprechen nicht dem Grundzustand der Stammzellen bei der Maus“, sagt Jänisch. Solche wirklich „naiven“ Stammzellen wären aber der Goldstandard, an dem alle anderen Stammzellen gemessen werden sollten. „Die Frage ist: Was ist eigentlich der Zustand der iPS-Zelle, den wir erreichen müssen?“ Für die Beantwortung dieser Frage sei es vermutlich nötig, neue ES-Zellen herzustellen, die eher denen der Maus entsprechen, sagt Jänisch. Eines der Probleme: Seit James Thomson 1998 die ersten Stammzellen aus menschlichen Embryos isolierte, werden die Zellen auf dieselbe Art und Weise gewonnen und kultiviert. „Vermutlich gibt es bessere Bedingungen“, sagt Jänisch. Die gelte es nun zu finden.

Nach all den politischen Debatten über Stichtage sei es angenehm, endlich wieder über die Forschung reden zu können, sagte Schöler bei einer Pressekonferenz am Montag. Sollten die Wissenschaftler aber tatsächlich einen neuen Weg finden, bessere embryonale Stammzellen herzustellen, dürfte die nächste Debatte drohen. Bis Mittwochabend geht es in Berlin aber erst einmal um die Forschung.

0 Kommentare

Neuester Kommentar
      Kommentar schreiben