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Wie kann man mit Hautzellen eine angeborene Form der Blutarmut heilen? Indem man die Hautzelle zu einer Art Stammzelle umprogrammiert und diese dann zur Therapie verwendet. Forschern ist dies tatsächlich gelungen - allerdings erst bei Mäusen.
© Martin Baumgärtner/Okapia/Picture-Alliance
US-Forscher haben Hautzellen zu Stammzellen zurückprogrammiert und mit diesen Zellen erfolgreich eine Blutkrankheit bei Labormäusen behandelt. Die experimentelle Therapie linderte die angeborene Sichelzellanämie bei den Versuchstieren deutlich, berichten die Wissenschaftler im Fachblatt "Science". Bevor allerdings eine vergleichbare Therapie beim Menschen infrage komme, müsse die Sicherheit der Anwendung verbessert und geprüft werden, betont das US-Team.
Erst kürzlich war es mehreren Forschergruppen gelungen, normale Hautzellen durch den Einbau weniger Gene in Zellen zu verwandeln, die in ihren Eigenschaften den begehrten embryonalen Stammzellen stark ähneln. Sie lassen sich unbegrenzt vermehren und in jeden beliebigen Zelltyp weiterentwickeln. Diese Eigenschaften wollen Mediziner nutzen, um kranke Zellen oder Gewebe nachzuzüchten und zu ersetzen. Ob die von den Forschern induzierte pluripotente Stammzellen (iPS) getauften Zellen tatsächlich dazu in der Lage sind, war allerdings bislang unklar.
Die Forscher um Rudolf Jaenisch vom Whitehead-Institut für biomedizinische Forschung in Cambridge untersuchten dies nun an Mäusen, die an einer Sichelzellanämie leiden. Die angeborene Erkrankung beruht auf einem Gendefekt und führt dazu, dass sich die roten Blutkörperchen verformen. Sauerstoffarmut und schwere Organschäden sind die Folge. Jaenisch und seine Mitarbeiter programmierten zunächst Bindegewebszellen aus dem Schwanz eines erkrankten Tiers in iPS-Zellen um. Dann reparierten sie den Gendefekt, indem sie eine gesunde Version des krankhaften Sichelzell-Gens in die Zellen einbauten.
Anschließend brachten die Forscher die iPS-Zellen dazu, sich in Vorläuferzellen verschiedener Blut- und Immunzellen zu verwandeln. Schließlich transplantierten sie diese Zellen in kranke Mäuse. Untersuchungen zeigten, dass sich die Gesundheit der Tiere deutlich verbesserte. Ihr Blutbild normalisierte sich, der Sauerstofftransport verbesserte sich, und die Tiere legten an Gewicht zu.
Eines der größten Probleme bei der Anwendung der iPS-Zellen besteht bisher in der Gefahr, dass die Zellen durch die Umprogrammierung zu Krebsauslösern werden können. Wissenschaftler aus Japan und den USA hatten zwar kürzlich berichtet, dass ein für die Umprogrammierung bisher benötigtes "Krebsgen" verzichtbar ist, ein Tumorrisiko bleibt jedoch bestehen, da auch die Gentherapie selbst - also der Ersatz des krankhaften Gens - Krebs auslösen kann.
Ein großer Vorteil des Verfahrens liegt darin, dass dabei patienteneigene Zellen zum Einsatz kommen können. Abstoßungsreaktionen nach Transplantationen von Ersatzzellen oder Gewebe können dadurch vermieden werden. Anders als bei echten embryonalen Stammzellen ist die Anwendung umprogrammierter Körperzellen außerdem ethisch unbedenklich, da dafür keine Embryonen zerstört werden müssen.
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