Bad in Zitronensäure 04.02.2014, 15:00 Uhr

Durchbruch in der Stammzellenforschung mit einfacher Verjüngungsmethode

Einer jungen japanischen Forscherin ist es gelungen, Stammzellen von ausgereiften Zellen zu regenerieren, indem sie Gewebeproben einfach in milde Säure tauchte. Bisherige Tests an Mäusen verliefen erfolgreich. Sollte die neue Methode  auch mit menschlichen Zellen funktionieren, eröffnet das in der Zukunft eine Vielzahl neuer Behandlungsmethoden.

Haruko Obokata: Die junge Wissenschaftlerin vom Riken Center for Developmental Biology im japanischen Kobe hätte ihre Idee beinahe aufgegeben, Zellen mit Hilfe eines einfachen Säurebads zu verjüngen. 

Haruko Obokata: Die junge Wissenschaftlerin vom Riken Center for Developmental Biology im japanischen Kobe hätte ihre Idee beinahe aufgegeben, Zellen mit Hilfe eines einfachen Säurebads zu verjüngen. 

Foto: Riken Center for Developmental Biology

Versetzt das neue Verfahren auch menschliche Zellen quasi in ihren embryonalen Zustand zurück, ist der Weg für den regelmäßigen Einsatz von Stammzellen in der Humanmedizin frei. Dabei wurde die Idee von Haruko Obokata, Wissenschaftlerin vom Riken Center for Developmental Biology im japanischen Kobe, zunächst als völlig abwegig abgetan. Sie war drauf und dran ihre Forschungsarbeiten einzustellen. Gab aber dann doch nicht auf und hat jetzt – fünf Jahre später – mit ihrem Team einen Durchbruch in der Stammzellenforschung geschafft. Mit simplen Mitteln.

Zellen werden unter „Stress“ gesetzt

Gelang es bisher nur Körperzellen mit sehr komplizierten Verfahren zu verjüngen, wie der Manipulation des Erbguts oder einer biochemischen Behandlung, ist die jetzt in Japan entwickelte Methode ausgesprochen einfach und effizient. Um Stammzellen, die so wichtig für die körperlichen Reparaturfunktionen des Menschen sind, zu erzeugen, wurden Blutzellen eine gute halbe Stunde lang in ein Bad aus Zitronensäure getaucht. Der pH-Wert lag zwischen 5,4 und 5,8. Erzielt wurde eine besonders große Zahl an pluripotenten Stammzellen. Um zu testen, ob die Zellen auch wirklich pluripotent sind, wurden sie mit einem grünen Fluoreszenz-Gen versehen und einem Mäuseembryo verabreicht.

Der Embryo einer Maus: Er wurde aus jungen Stammzellen gezüchtet, die mit einer neuen Methode gewonnen wurden.  

Der Embryo einer Maus: Er wurde aus jungen Stammzellen gezüchtet, die mit einer neuen Methode gewonnen wurden.  

Foto: Haruko Obokata

Anschließende Untersuchungen ergaben, dass sich die neuen Zellen sich in sämtlichen Geweben festgesetzt hatten. Dieses war bisher mit den klassischen embryonalen Stammzellen nicht möglich. 

Die neue Methode stellt in Aussicht, dass Ärzte in Zukunft dem Patienten kleine Hautproben oder Blut entnehmen und mit diesen Geweben Stammzellen kreieren können, die wiederrum in den Körper des Patienten als eine Art „Selbst-Reparaturkitt“ zurück injiziert würden, um geschädigte Organe zu reparieren ohne dabei das Risiko einer Gewebeabstoßreaktion einzugehen.

Klonen wird einfacher 

Der neue pluripotente Zelltyp, den das japanische Team STAP-Zelle (stimulative triggered aquisition of pluripotency) genannt hat, ist auch in der Lage, sich im Plazenta-Gewebe zu entwickeln, das den Embryo mit der Gebärmutterwand verbindet. Das würde das Klonen erleichtern, da man damit eine künstliche Plazenta produzieren könnte.

Verjüngungskur: Innerhalb kurzer Zeit entwickeln sich im milden Säurebad noch nicht ganz ausgereifte Mäusezellen zu pluripotenten Stammzellen zurück. 

Verjüngungskur: Innerhalb kurzer Zeit entwickeln sich im milden Säurebad noch nicht ganz ausgereifte Mäusezellen zu pluripotenten Stammzellen zurück. 

Foto: Haruko Obokata

Sollte der Säureschock sich als zuverlässiges Verfahren zur Erzeugung von Stammzellen herausstellen, könnte das potenziell die Organregeneration im Körper ermöglichen und dabei helfen, die Produktion von Stammzellen zu kontrollieren. Auch die Entwicklung neuer Techniken zur verbesserten Krebskontrolle wären möglich. „Das Experiment von Haruko Obakata an Mäusen stellt die bisher einfachste, billigste und schnellste Methode dar, pluripotente Zellen aus reifen Zellen zu generieren,“ erläutert Professor Chris Mason, Experte in der regenerativen Medizin an der University College London (UCL). 

Japan steht in Stammzellenforschung weit vorne 

Schon vor acht Jahren ist einem Japaner eine Revolution in der Stammzellen-Forschung gelungen. Im Jahr 2006 fand Shinya Yamanka als erster Wissenschaftler in der Welt einen Weg, auf chemische Weise ausgereifte Zellen in Stammzellen zurück zu verwandeln und erhielt dafür 2012 den Nobelpreis. Seit dieser Entdeckung wissen die Stammzellenforscher, dass sich spezialisierte, fertige Körperzellen zurück in ihre Ausgangsbasis verwandeln lassen. Dabei handelt es sich um „induzierte pluripotente Stammzellen“  (iPS).

Von Peter Odrich

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