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31.01.2011

07:57 Uhr

Stammzellforschung

Ohne Umwege von der Haut- zur Herzzelle

VonDagny Lüdemann
Quelle:Zeit Online

„Wie bei einem Raketenflug“: US-Wissenschaftlern ist es gelungen, im Mäuseversuch Hautzellen direkt in schlagende Herzzellen umzuwandeln. Das Verfahren könnte bei der Lösung zentraler Probleme der Stammzellforschung helfen.

Herzmuskelzellen in einer Laborkultur. dpa

Herzmuskelzellen in einer Laborkultur.

HAMBURG. Die Reprogrammierung von Zellen ist nichts Neues. Mit dieser Methode wollten Wissenschaftler bisher meist universal einsetzbare Zellen schaffen, die sich dann – ähnlich wie embryonale Stammzellen – in alle möglichen Gewebe verwandeln lassen. Die Hoffnung: Eines Tages könnte man damit Menschen helfen, die an Krankheiten leiden, bei denen Zellen unwiederbringlich absterben. Parkinson und Alzheimer sind solche Erkrankungen, aber auch bei Herzinfarkten sterben Zellen ab, die Mediziner gerne ersetzen würden.

Allerdings ist die Reprogrammierung noch mit vielen Problemen verbunden. Einige davon will ein Team um Sheng Ding vom Scripps Research Institute in La Jolla (Kalifornien) jetzt umgangen haben. Wie die Forscher im britischen Fachjournal Nature Cell Biology berichten, gelang ihnen im Tierversuch an Mäusen die direkte Umwandlung von Hautzellen in Herzzellen – ohne den Umweg über ein embryonales Stadium.

„In elf Tagen gelangten wir von Hautzellen in einer Kulturschale zu schlagenden Herzzellen“, sagte Studienleiter Sheng Ding. „Der Anblick war phänomenal.“ Die Forscher schleusten vier bereits bekannte Gene in die Zellen ein, die bislang zur Rückprogrammierung von ausgewachsenen Zellen genutzt wurden (Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc). Die Gene wurden jedoch nach vier Tagen abgeschaltet, lange bevor die Zellen sich in einen Embryonalzustand verwandelt hatten. Dann gaben die Forscher den Zellen ein Signal, sich in Herzzellen zu verwandeln.

Ding betont, dass die Hautzellen sich auch in Zellen des Gehirns oder der Bauchspeicheldrüse umwandeln ließen. „Es ist wie bei einem Raketenflug“, sagte Ding. Bislang gelte die Ansicht, man müsse auf dem Mond zwischenlanden, um zu Planeten zu fliegen. Doch in diesem Fall könne die Rakete direkt zu den Planeten gelenkt werden. „Das ist ein total neues Paradigma.“

Er hoffe mit dieser Technik Probleme zu umgehen, die andere Forscher bislang beim Zurücksetzen der Zellen in den Embryonalzustand hätten, und die Gesamtzeit erheblich zu verkürzen. Das Team um Ding versucht derzeit, die vier Gene zu ersetzen, deren Einsatz Krebs auslösen könnte. Bei der Umwandlung von Zellen in ihren Embryonalzustand, das heißt in induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen), kommen einige Forscher bereits ohne diese Gene aus.

Wissenschaftler forschen seit mehr als 20 Jahren daran, aus menschlichen embryonalen Stammzellen oder ähnlichen Zellen Gewebe für Patienten zu züchten. Trotz vieler Fortschritte im Labor und im Tierversuch gibt es noch keine breit angewendete Therapie. Die Studie wurde von mehreren staatlichen Stellen der USA und dem Unternehmen Fate Therapeutics gefördert. Die Autoren erklären gemäß den Statuten des Fachjournals, keine finanziellen Interessen zu haben.

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