Embryonale Stammzellen Wo sind die Naiven?

Für die einen gelten embryonale Stammzellen als Hoffnungsträger, andere kritisieren die Arbeit mit ihnen als Zerstörung menschlichen Lebens. Allerdings stellt sich zunehmend die Frage, ob die Forscher bisher überhaupt schon echte embryonale Stammzellen gesehen haben.

Von Christina Berndt

Eigentlich sollten diese Zellen mittlerweile alte Bekannte sein. Seit mehr als zehn Jahren arbeiten Wissenschaftler nun mit Stammzellen aus menschlichen Embryonen. Doch mehr und mehr fragen sich die Forscher jetzt, ob sie eigentlich jemals echte embryonale Stammzellen des Menschen gesehen haben.

Wahrscheinlich nicht, meint Rudolf Jaenisch. Alle bisherigen embryonalen Stammzellen von Menschen unterscheiden sich erheblich von denen von Mäusen, sagte der Genetiker vom Whitehead Institute in Cambridge (Massachusetts) während einer Stammzelltagung am Max-Delbrück-Centrum in Berlin-Buch.

Anders als die Zellen der Mäuse wachsen die der Menschen ausgesprochen langsam, lassen sich kaum genetisch manipulieren und zeigen eine andere Gen-Aktivität. "Sie befinden sich offenbar in einem weiter fortgeschrittenen Entwicklungsstadium", folgert Jaenisch.

Dabei ist es eigentlich das Kennzeichen embryonaler Stammzellen, dass sie ursprünglich und eben nicht fortentwickelt sind. Sie vermögen noch alle Gewebe des Körpers zu bilden - vom Gehirn bis zum Fußnagel. Erst nach und nach spezialisieren sich die Zellen und verlieren dabei ihre Wandlungsfähigkeit. Das Leben drückt ihnen seinen Stempel auf.

Eigentlich, meint Jaenisch, müsse es in der Entwicklungsgeschichte menschlicher Embryonen also ebenso wie bei Mäusen einen Moment geben, in dem wirklich naive und komplett wandlungsfähige embryonale Stammzellen existieren: "Wir haben nur noch nicht das richtige Rezept dafür gefunden, wie man diesen Ursprungszustand in der Kulturschale festhalten kann."

Mit seinem Team sucht er nun nach Aufzuchtbedingungen, unter denen die Zellen ihr unverfälschtes Potential bewahren. Denn es werden die besonders naiven Zellen sein, welche die Wissenschaft am besten nutzen kann - schon allein deshalb, weil sich vermutlich nur diese mit guten Erfolgen genetisch manipulieren lassen.

Mit Hilfe genetischer Tricks wollen Forscher aus diesen Zellen Vorläuferzellen für alle möglichen Gewebe züchten, um eines fernen Tages die verschiedensten Krankheiten zu heilen: Herzvorläuferzellen für Infarkt-geschädigte Herzen, Muskelvorläuferzellen für Patienten mit Muskelschwäche und Nervenvorläuferzellen als Ersatz für zerstörtes Nervengewebe.

Die Bedingungen bei der Aufzucht von Zellen können tatsächlich einen gewaltigen Einfluss auf deren Schicksal haben. So gelang es Rudolf Jaenisch bereits, menschliche Stammzellen naiver zu machen, indem er sie mit viel Sauerstoff kultivierte. Ob diese Zellen nun das Nonplusultra sind oder noch nicht gut genug, das sollen weitere Vergleiche zeigen. "Wir müssen herausfinden, wie embryonale Stammzellen im Idealfall auszusehen haben", sagt Jaenisch. Nach diesem Vorbild ließen sich dann auch ideale Embryo-Ersatzzellen herstellen.

Dass die Herstellung Embryo-ähnlicher Zellen ganz ohne Embryonen möglich ist, elektrisierte vor vier Jahren die Stammzellzunft. Damals gelang es japanischen Forschern, normale erwachsene Hautzellen durch Zugabe von vier (nicht ganz ungefährlichen) Genen so zu verwandeln, dass sie sich wie embryonale Stammzellen verhielten. Zellen von Erwachsenen ließen sich also in einen Embryonalzustand zurückversetzen.

Diese induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS) könnten eine "Revolution in der Transplantationsmedizin" auslösen, sagt Jaenisch begeistert. Denn sie besitzen die Wandlungsfähigkeit der embryonalen Stammzellen und können aus dem Gewebe jedes Patienten maßgeschneidert für ihn hergestellt werden. "Jahrelang dachten wir, so etwas sei nur durch Klonen möglich", sagt Jaenisch. "Und dann gibt es diesen so viel einfacheren und ethisch unbedenklichen Weg."

Vieles ist inzwischen mit den iPS-Zellen geglückt. So können Forscher sie durch Zugabe ungefährlicherer Gene herstellen. Jaenisch selbst hat schon mit iPS-Zellen Mäuse von der Sichelzellanämie geheilt. Zudem haben mehrere Arbeitsgruppen iPS-Zellen von Patienten gewonnen, um ihre Krankheiten in der Kuturschale untersuchen zu können.

"Allerdings weiß man nach wie vor nicht so recht, ob man mit iPS-Zellen das erreichen kann, was mit embryonalen Stammzellen möglich ist", gibt Hans Schöler vom Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin in Münster zu bedenken. Auch deshalb sei es nötig, möglichst naive Stammzellen zu finden und sie mit den iPS-Zellen zu vergleichen.

Die Öffentlichkeit mag den Eindruck haben, dass es nach der jahrelangen Diskussion um den möglichen Nutzen von Stammzellen kaum Fortschritte gegeben hat. Dabei ist das Tempo, mit reellen Maßstäben gemessen, hoch. "Die Forschung ist erheblich weiter, als ich es vor fünf Jahren vorhergesehen hätte", sagt Schöler. "Wir haben unser Soll übererfüllt." Erfolge seien nur häufig von der Öffentlichkeit unbemerkt geblieben, da sich die anfängliche Aufregung um die Stammzellforschung gelegt habe.

Allerdings bergen die naiven embryonalen Stammzellen nun neuen Zündstoff. Dem Stammzellgesetz zufolge dürfen deutsche Forscher nur embryonale Stammzellen einführen, die vor Mai 2007 entstanden sind. Noch könnten sie mit dieser Importbeschränkung ganz gut leben, sagt Schöler. "Das ändert sich aber, sobald es im Ausland gelingt, naive Stammzellen herzustellen." Dann wird die Debatte wohl wieder neu entfacht. Und das wird der Öffentlichkeit nicht entgehen.