Gesundheit: Flickzeug fürs Nervenkostüm - Reparatur mit Stammzellen gelungen

So wie der Eidechse ein abgetrennter Schwanz nachwächst, so würden Mediziner am liebsten die abgestorbenen Nervenzellen (Neuronen) im Gehirn von Alzheimer-Patienten erneuern. Bis vor Kurzem erschien die Verwirklichung dieses Menschheitstraums unerreichbar fern, da sich die meisten Zellen des Gehirnes nach einer Beschädigung nicht regenerieren können. Doch nun, da im Tierversuch die Reparatur eines Nervenschadens mit gezüchteten Stammzellen glückte, ist die Vision in greifbare Nähe gerückt.

Trotz wissenschaftlicher Fortschritte und aggressiver neuer Therapien bleiben Erkrankungen des Gehirnes eine der größten Herausforderungen der modernen Medizin. Im Gegensatz zu andern Gewebezellen büßen Neuronen während der frühen Entwicklung die Fähigkeit zur Regenerierung ein. Das bedeutet, dass lädierte Nervenzellen unwiderruflich verloren sind. Die Folgen dieses Verlustes machen sich in neurologischen Krankheitsbildern wie Schlaganfall, Multiple Sklerose, Alzheimersche oder Parkinson-Krankheit bemerkbar.

Bei der Parkinson-Krankheit sind die Nervenzellen im Bewegungszentrum des Mittelhirnes zerstört. In einigen Ländern haben Wissenschaftler bereits begonnen, diese Lücke mit "Austauschzellen" aus den Gehirnen abgetriebener Embryonen zu füllen. Doch diese Form der Neurotransplantation, die beachtliche Erfolge vorzuweisen hat, wirft nicht nur ethische Bedenken auf. Weil sie zum einen große Mengen embryonalen Hirngewebes erfordert und weil zum anderen das Wissen über das Verhalten der Spenderzellen im zentralen Nervensystem der Empfänger noch gering ist, werden dieser Strategie für die Anwendung bei komplexeren Nervenerkrankungen und -verletzungen wenig Chancen beigemessen.

Seit die Forscher entdeckt haben, wie sie mit Hilfe der Klontechnik Körperzellen eines Menschen in Stammzellen verwandeln können, scheint die Marschroute für die Zukunft klar: Diese unsterblichen Universalbausteine des Körpers, die sich in diesem Stadium noch in jedes Organ und jedes Gewebe verwandeln können, sollen im großen Stil gezüchtet und an den Ort der Nervenzerstörung verfrachtet werden. Sie sind dazu bestimmt, nach ihrer Transformation in Nervenzellen für die vernichteten Artgenossen einzuspringen.

Eine internationale Forschergruppe um Oliver Brüstle vom Institut für Neuropathologie der Universität Bonn hat diese Strategie jetzt erstmals mit aufsehenerregendem Erfolg im Tierversuch erprobt. Brüstle hatte in molekularbiologischen Labors in den USA theoretisch und im Tierversuch Erfahrungen zur Vermehrung und Transplantation von Hirnstammzellen gesammelt. Im Mittelpunkt dieser Versuche standen sogenannte ES-Zellen (embryonale Stammzellen) aus dreieinhalb Tage alten Mauskeimbläschen, die unter bestimmten Bedingungen unbegrenzt vermehrbar sind und noch alle Körpergewebe bilden können. "Es ist uns gelungen, ES-Zellen unter speziellen Bedingungen gezielt in Nerven- und Gliazellen ausreifen zu lassen", sagt Brüstle. "Und das in einer Reinheit, die im Prinzip klinische Anwendungen erlaubt."

Zusätzlich zu den eigentlichen Nervenzellen, die Impulse bilden und weiterleiten, kommen in unserem Zentralorgan noch zwei Arten von Gliazellen (Stützzellen) vor: Astrozyten und Oligodendrozyten. Letztere sind für die Herstellung des Myelins (Markscheide) verantwortlich, einer fetthaltigen Hülle, die sich wie eine Isolierschicht um die Fortsätze der Neuronen schmiegt. Brüstle und sein Team haben nun Vorformen der beiden aus Stammzellen gewonnenen Arten von Gliazellen in das Hirn von Ratten transplantiert, die wegen eines genetischen Defektes kein Myelin erzeugen konnten.

Die Rückbildung der Markscheide ist auch für ein paar schwere neurologische Krankheiten des Menschen verantwortlich, insbesondere die Multiple Sklerose. Durch den Wegfall der Isolierung kommt die Übertragung der Nervenimpulse ins Stocken. Die möglichen Folgen reichen von Empfindungs- und Bewegungsstörungen bis zur kompletten Lähmung. Soweit die Ergebnisse aus dem Tierversuch schließen lassen, hat die Medizin jetzt den Ansatz zur Bekämpfung der Menschheitsgeißel an der Hand. Wie erhofft, entstanden nach zwei Wochen sowohl im Gehirn als auch im Rückenmark der kranken Nager Gliazellen, die die blanken Nervenfortsätze mit Myelin beschichteten. Das Wissenschaftsmagazin "Science" würdigte das Experiment als Beweis dafür, dass Stammzellen von Embryonen krankes und zerschlissenes Gewebe "flicken" können. Der Entwicklungsbiologe Davor Solter vom Max-Planck-Institut für Immunbiologie in Freiburg schätzt die Arbeit als "vielversprechend" ein. "Künftige Hirngewebstransplantationen werden kaum fetales Gewebe erfordern, und kranke oder verletzte Nerven- und Gliazellen können durch Vorläuferzellen - aus ES-Zellen gewonnen - ersetzt oder repariert werden", folgert der Neuropathologe Brüstle.

Ob das Verfahren aber auch wirklich beim Menschen funktioniert, muss erst einmal in speziellen klinischen Studien getestet werden. Das Embryonenschutzgesetz verbietet jedoch derzeit Experimente mit menschlichen Stammzellen. "Wir wollen das natürlich gern machen", klagt Brüstle, "es wäre doch schade, wenn wir zuschauen müssen, wie unsere Ergebnisse im Ausland in Therapien umgesetzt werden."

Rolf Degen