Direktverwandlung von Haut- in Nervenzellen gelungen

Abermals nahm ein Forscherteam eine weitere Hürde auf dem Weg zu einer neuen, regenerativ geprägten Medizin. Den US-Forschern um Marius Werning vom Institut für Stammzellbiologie und Regenerative Medizin in Palo Alto, Kalifornien, gelang es jetzt erstmals, Hautzellen der Maus in funktionierende Nervenzellen zu verwandeln, ohne den Zwischenschritt über Stammzellen zu gehen. Über diese „Abkürzung“ berichtete die Gruppe in der Online-Ausgabe des Journals „Nature“ vom 27. Januar 2010 (doi: 10.1038/nature08797).

Bislang schien der Umweg über die Herstellung von Stammzellen obligatorisch zu sein. 2006 war er sogar eine Sensation. Damals war es erstmals dem japanischen Forscher Shinya Yamanaka gelungen, durch das Einschleusen von zusätzlichen Erbanlagen tierische Fibroblasten in den embryonalen Zustand zurückzuführen und aus den so gewonnenen induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen) später Nerven-, Muskel- und Herzzellen zu züchten.

Umweg über induzierte pluripotente Stammzellen könnte unnötig sein
Werning und sein Team wollten sich den iPS-Umweg sparen. Dies gelang ihnen schließlich anhand von drei Genen, die sie mit Hilfe von Viren in Mausfibroblasten einschleusten. Begonnen hatten sie ihre Experimente mit 19 verschiedenen zusätzlichen Genen, von denen bekannt war, dass sie in den sich entwickelnden embryonalen Nervenzellen besonders aktiv sind. Nach und nach fügte Werning diese in verschiedenen Kombinationen in die Hautzellen von Mäusen ein. Dabei zeigte sich, dass die Kombination der drei Gene ASCL1, BRN2 und MYT1L eine schnelle und effiziente Wandlung der Zellen zur Folge hatte. Werning beschreibt in seiner Arbeit die Entstehung von Nervenzellen, die voll funktionstüchtig seien und sowohl elektrische Impulse als auch funktionierende Synapsen bildeten.

Unter Stammzellforschern gilt dieses Resultat als ein wichtiger Schritt, der zu mehr Sicherheit führt. Denn durch das Vermeiden der Herstellung von iPS-Zellen lässt sich das Tumorrisiko minimieren, das bei einer Rückverwandlung von Stammzellen in Körperzellen immer noch besteht. Allerdings birgt auch das Einschleusen der Gene mit Hilfe von Viren ein Risiko, das vor der Anwendung der Technik in der Medizin noch ausgeschlossen werden muss. Zunächst muss die Methode jedoch auch an menschlichen Zellen überprüft werden. Dr. med. Eva Richter-Kuhlmann