Stammzellenforschung: Durchbruch in Ulm und Göttingen

20 Jahre ist es her, seit Klonschaf Dolly die Welt der Gen- und Stammzellenforschung auf den Kopf stellte. Seither ist viel passiert. Wissenschaftler können inzwischen weitaus mehr als Kopien von Genen herstellen. Heute werden diverse Krankheiten wie Blutkrebs und andere Blutbildungsstörungen mit Hilfe von Stammzellen geheilt. Das Potenzial für künftige Therapiemethoden ist enorm. Forscher arbeiten auf Hochtouren, um bald Organe züchten, Stammzellen programmieren und viele Erkrankungen wie Alzheimer, Autismus oder Diabetes behandeln zu können. In Ulm und Göttingen präsentierten Forscher erst kürzlich bahnbrechende Erfolge.

Stammzellen sind nicht nur für die Entwicklung des gesamten menschlichen Organismus verantwortlich. Sie sind zudem unverzichtbar für die Regeneration und damit für die Gesundheit. Stammzellen gelten als Alleskönner-Zellen und prägen die Medizin seit Jahrzehnten. Das geklonte Schaf Dolly markierte einen ersten Meilenstein in der Stammzellenforschung. Neun Jahre später die nächste Sensation: Dem Stammzellenforscher Shin`ya Yamanaka gelang es 2006, aus Bindegewebszellen von Mäusen pluripotente Stammzellen herzustellen. Ein Jahr später konnte er den Erfolg krönen und diese besondere Zellform mit Bindegewebszellen von Menschen erzeugen.

Universität Ulm: Verjüngung von Stammzellen

Ein großes Problem von Stammzellen ist, dass sie gleichermaßen altern wie der Rest des menschlichen Organismus. Im Laufe des Lebens verlieren auch sie ihre Leistungsfähigkeit, werden träge und können durch Umwelteinflüsse Schaden nehmen. Deshalb dürfen beispielsweise Knochenmarksspender nur bis zu einem gewissen Lebensalter Stammzellen spenden. Sind die Spender zu alt, verfügen die Stammzellen nicht mehr über die nötige Leistungskraft, um für Therapiezwecke eingesetzt zu werden. An der Universität Ulm kündigt sich jetzt ein weiterer Durchbruch der Genforschung an: Wissenschaftler haben es geschafft, den Alterungsprozess von sogenannten Nischenzellen im Knochenmark umzukehren und damit die Verjüngung von Stammzellen zu erzielen.

Blutbildende Stammzellen im Knochenmark sind in sogenannten Nischen eingebettet, welche den Zellen zum einen als Schutz dienen, zum anderen diese in ihrer Funktion regulieren. Die Wissenschaftler der Uni Ulm haben gemeinsam mit dem US-amerikanischen Cincinnati Children´s Hospital Medical Center herausgefunden, dass die Regenerationsfähigkeit der Stammzellen im Knochenmark vom Alterungsprozess in den Nischenzellen beeinflusst wird. Je weniger des Proteins Osteopontin in den Nischenzellen enthalten ist, desto mehr wird die Stammzellfunktion reduziert. Ihre Regenerations- und Teilungsfähigkeit schwindet. Die Stammzellforscher erkannten während ihrer Studie, dass dieser Prozess umkehrbar ist. Durch die Bereitstellung von Osteopontin lassen sich Stammzellen verjüngen. „Unsere Studie zeigt daher spannende und vor allem neuartige Möglichkeiten auf, um ein besseres Immunsystem und möglicherweise weniger Blutkrebs im Alter zu erreichen, indem man die Alterung der Stammzellnische therapeutisch beeinflusst“, wird Professor Geiger, Leiter des Instituts für Molekulare Medizin der Universität Ulm, in der kürzlich erschienen Pressemitteilung des Onlineportals Labor Praxis zitiert.

Herzpflaster in Göttingen entwickelt

Gleichermaßen eindrucksvoll sind die aktuellen Meldungen zur Stammzellenforschung aus Göttingen. Professor Dr. Wolfram-Hubertus Zimmermann stellte mit seinem Forscherteam mit modernster Technologie Herzpflaster her, die Herzmuskelgewebe wiederaufbauen können. Dies könnte sich als Segen für Patienten mit Herzmuskelschwäche erweisen. Die Herzpflaster entstanden am Deutschen Zentrum für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) mit Hilfe von Stammzellen und lassen sich mit 3D-Druckern für den individuellen Bedarf passgenau erstellen. Die Herzmuskelzellen aus menschlichen Stammzellen werden in Kollagen unter speziellen Kulturbedingungen mit Bindegewebszellen gemischt. Das Ergebnis sind spezifische Gewebe-Pflaster, die sich in Funktion und Form unterscheiden. Mit den Herzpflastern könnte künftig verlorenes Herzmuskelgewebe aufgebaut und so ein krankes Herz gestärkt werden. Über 20 Millionen Menschen leiden derzeit weltweit unter Herzmuskelschwäche. Eine Diagnose, die häufig den Tod nach sich zieht. Die Nachrichten aus Göttingen lassen Patienten hoffen.

Stammzellen-Einlagerung immer beliebter

Aufgrund des massiven Potenzials, das von Stammzellen ausgeht, steigt die Nachfrage nach der Konservierung von Stammzellen-Depots unaufhörlich. Jeder will von den Hoffnungsträgern der regenerativen Medizin profitieren, um im Bedarfsfall auf die leistungsstarken Stammzellen zurückgreifen zu können. Auch die Spendenbereitschaft ist hoch und könnte künftig weiter steigen, da die Gesellschaft immer besser über die Einsatzmöglichkeiten von Stammzellen aufgeklärt ist. Die Stammzellbank Vita 34 feiert Anfang April 2017 das 20-jährige Bestehen und gilt als erfahrenste Nabelschnurblutbank zur medizinischen Stammzellenvorsorge im deutschsprachigen Raum. Das Unternehmen hat sich mit dem Know-how von Biologen, Fachärzten, Chemikern und Biotechnologen auf die Einlagerung von Stammzellen aus Nabelschnurblut und Nabelschnurgewebe spezialisiert. Wie aus den Stammzellen-News auf der Vita 34 Internetseite hervorgeht, ist die deutsche Stammzellbank die derzeit Einzige, die mit dem Angebot „VitaMeins&Deins“ die Kombination aus öffentlicher Stammzellen-Spende und Einlagerung zur privaten Vorsorge ermöglicht. Wird die erforderliche Mindestmenge an Nabelschnurblut erreicht, werden zwei Stammzelldepots angelegt: Eines wird öffentlich gespendet und steht damit kranken Menschen zur Verfügung, das zweite Depot wird für den potenziellen Eigenbedarf konserviert.

Vorschau: Stem Cell Community Day in Hamburg

Am 4. April 2017 treffen sich führende Experten in Hamburg zum Stem Cell Community Day, um über aktuelle Innovationen, Herausforderungen und Perspektiven der Stammzellenforschung zu diskutieren. Unter anderem werden renommierte Stammzellen-Experten aus Singapur, USA und den Niederlanden erwartet. Dr. Karl Rix, Vice President Marketing, Portfolio & Support Bioprocess beim Veranstalter Eppendorf AG: „Die kommerzielle Verwendung von Stammzell-basierten Technologien erfordert zuverlässige Methoden zur Produktion von Stammzellen in großem Maßstab.“

Bleibt abzuwarten, welcher Durchbruch als Nächstes zu erwarten ist. Fest steht, dass Stammzellen eine elementare Bedeutung für die Entwicklung von Therapieformen spielen. Es ist nur eine Frage der Zeit, bis die letzten Geheimnisse des menschlichen Körpers entschlüsselt werden, um zahlreiche Krankheiten zu heilen.

In einem aktuellen Beitrag von MDR Wissen wurden Expertenmeinungen zu aktuellen Fakten der Stammzellenforschung arrangiert, welche interessante Rückschlüsse auf die Zukunft der Forschung ermöglichen.

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