MedizinForscher züchten Blutstammzellen im Labor

MedizinForscher züchten Blutstammzellen im Labor

Könnte man die erzeugen, hätte man für die Therapie verschiedenster Blutkrankheiten - Leukämie etwa - Ausgangsmaterial, das aus Körperzellen der Patienten selbst gewonnen werden könnte (und nicht auf oft schwierige Knochenmarkstransplantationen angewiesen wären). "Die normale Ausreifung der Blutstammzellen im Knochenmark ist gestört", erklärt Weg-Remers.

"Es lässt sich nicht nur für die Wachstumsperiode, wo die Blutmasse proportional zur Körpermasse zunimmt, mit Bestimmtheit eine fortdauernde Neubildung von Blutzellen behaupten, sondern es ist auch im höchsten Grad a priori wahrscheinlich, dass im erwachsenen Körper dieser Neubildungsprocess fortbesteht".

Bei einer Leukämie ist die Zahl der weißen Blutkörperchen stark erhöht. Diese unfertigen Zellen können einerseits ihre Aufgabe nicht wahrnehmen, und "sie haben andererseits die unangenehme Eigenschaft, sich unkontrolliert zu vermehren", sagt Weg-Remers. Je nach der Art der weißen Blutkörperchen, aus denen die Leukämiezellen entstehen, werden myeloische und lymphatische Leukämien unterschieden. Die Folgen sind lebensbedrohlich. Innerhalb weniger Wochen bildeten sich menschliche Organe. Deshalb suchen Forscher seit rund 20 Jahren Wege, Blutstammzellen im Labor aus Zellen von Patienten herzustellen.

Nun ist es Forschern vom Dana-Farber Cancer Institute in Boston im US-Staat Massachusetts gelungen, Blutstammzellen im Labor zu züchten. Ins Knochenmark von Mäusen eingepflanzt gingen aus diesen Stammzellen dann unterschiedliche Blutzellen hervor.

Begeisterung und Bremse Andere, nicht an der Studie beteiligte Experten bezeichnen die Arbeit als Durchbruch: Sie könnte viele neue Möglichkeiten für die Erforschung von Krankheiten wie Leukämie liefern, so das Urteil. Das besondere an diesen Zellen ist, dass sie im Körper praktisch Grundbaustein für alle Arten von Zellen sein können. "Unsere Studie deutet darauf hin, dass wir dem Ziel verlockend nahekommen, Blutstammzellen aus pluripotenten Stammzellen abzuleiten", schreibt das Team im Fachblatt "Nature".

Um pluripotenten Stammzellen in Blutstammzellen zu verwandeln, wandelten die Forscher zunächst menschliche pluripotente Stammzellen mit chemischen Signalen in spezielle embryonale Endothelzellen um. Sie gelten als Vorläufer von Blutstammzellen. Dass etwas daraus geworden ist, was Blutstammzellen ähnelt, gelang in zwei Schritten: Erst hat man Endothelzellen - aus ihnen besteht die Wand von Blutgefäßen - daraus differenziert, dann die mit sieben Transkriptionsfaktoren zu Blutstammzellen spezialisiert.

Allerdings sind die gezüchteten Zellen molekular nicht identisch mit natürlichen Blutstammzellen, räumen die Autoren im Fachmagazin "Nature" ein. Dass die Zellen funktionstüchtig sind, zeigten die Wissenschaftler aber, indem sie die Blutstammzellen ausgewachsenen Mäusen ins Knochenmark einpflanzten. Blutbildende Stammzellen oder Blutstammzellen entstehen im Knochenmark und können sich zu sämtlichen Blutzellen, etwa weißen und roten Blutkörperchen, entwickeln. Bei den Empfängern entstanden alle wichtigen Typen von Blutzellen.

Gerade diese Wiederherstellung durch Sekundärtransplantation verdeutliche die Qualität der Studie, betont der Innsbrucker Stammzellforscher Edenhofer. Es zeige, dass die Stammzellen bei den ersten und die daraus abgeleiteten dann auch bei den zweiten Empfängern eingewachsen und funktionsfähig seien. Noch ist aber nicht klar, ob sich die Methode für Therapien beim Menschen nutzen lässt.

"Trotz der Aufregung, die diese beiden Arbeiten auslösen werden, gibt es einige Limitationen", schreiben Carolina Guibentif und Berthold Göttgens von der britischen Universität Cambridge in einem "Nature"-Kommentar". Dennoch seien die Arbeiten ein Meilenstein.

Der Innsbrucker Experte Edenhofer betont neben der Bedeutung für Therapien auch den Wert für die Forschung.

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