Abstoßungsreaktionen als Dämpfer für die Stammzellforschung
Montag, 16. Mai 2011
San Diego – Die Hoffnung auf den baldigen Ersatz von Körperzellen durch sogenannte induzierte pluripotente Stammzellen (iPS) hat einen empfindlichen Dämpfer erhalten. Experimente in Nature (2011; doi: 10.1038/nature10135) zeigen, dass es zu Abstoßungsreaktionen kommen kann.
Seit es Ende 2007 Forschern erstmals gelang, differenzierte Zellen der Haut in induzierte pluripotente Stammzellen umzuprogrammieren, gelten diese iPS als Hoffnungsträger der Stammzellforschung. Sie vermeiden zum einen die ethischen Debatten und gesetzlichen Restriktionen, die den Einsatz von embryonalen Stammzellen stark einschränken und in vielen Ländern unmöglich machen.
Zum anderen sollten die Zellen, da sie ja vom Patienten selber stammen, vom Immunsystem nicht als fremd erkannt und bekämpft werden. Dies wäre ein wesentlicher Vorteil, da nach der Therapie auf eine Immunsuppression mit den von der Transplantationsmedizin her bekannten Nachteilen verzichtet werden könnte. Doch die Experimente, die Yang Xu von der Universität von Kalifornien in San Diego durchgeführt hat, stellen dies jetzt ernsthaft infrage.
Während die meisten Forscher ihre Experimente an Versuchstieren ohne eigenes Immunsystem durchgeführt haben, sind die Untersuchungen von Xu stärker an die angestrebte klinische Praxis orientiert, die mit der Gegenwehr der Körperabwehr rechnen muss.
Der Biologe arbeitet mit B6-Mäusen, einem häufig verwendeten Inzuchtstamm, deren Immunsystem wie bei eineiigen Zwillingen identisch ist. Die Transplantation von embryologischen Stammzellen von einem auf ein anderes Tier, führt deshalb nicht zu Abstoßungsreaktionen. Die Erwartung war, dass dies auch bei der Verwendung von iPS vermiede würde. Doch diese Erwartung wurde – jedenfalls teilweise – enttäuscht.
Xu stellte die iPS auf zwei unterschiedliche Arten her. Bei der zuerst entwickelten Methode werden mittels Retroviren Gene in das Erbgut der Fibroblasten eingeschleust, die die Reprogrammierung zur iPS steuern.
Diese Gene bleiben auf Dauer in den iPS enthalten und können, wie die Experimente zeigen, eine Abstoßungsreaktion auslösen. Während die Stammzelltransplantation normalerweise zur Bildung von Teratomen führt, wurde dies bei den mittels retroviraler Gene umprogrammierten iPS niemals beobachtet.
Doch eine neuere Variante der iPS-Bildung kann diese Nachteile möglicherweise umgehen. Dabei werden die Gene mittels eines Episoms – das sind kleine meist ringförmige DNA-Ketten – in die iPS geschleust. Auch viele der episomal zur iPS reprogrammierten Zellen lösten eine Abstoßungsreaktion aus. Es gab jedoch auch Zellen, bei denen dies nicht der Fall war. Der Unterschied könnte möglicherweise in der Eliminierung der Fremdgene liegen.
Der Stammzellforscher Paul Fairchild von der Universität Oxford zeigte in einer Nachricht von Nature zuversichtlich, dass die Schwierigkeiten überwunden werden können. Die Experimente von Xu seien auch nicht so realitätsnah, wie sie auf den ersten Blick erscheinen würden, meinte Fairchild.
So habe Xu die iPS gar nicht aus Fibroblasten, sondern der Einfachheit halber aus embryonalen Stammzellen gewonnen. Bei echten iPS sei die Situation möglicherweise anders. Das mag sein. Fest steht allerdings, dass bisher kein Forscherteam zeigen konnte, dass iPS beim Menschen sicher sind.
Im März hatte die US-Zulassungsbehörde FDA kritische Fragen zu möglichen genetischen Mutationen in den iPS gestellt. Auch dies zeigt, dass die Hürden bis zur klinischen Anwendung höher sein könnten, als anfangs vermutet wurde. © rme/aerzteblatt.de
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