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Forscher züchten lebende Mäuse aus Hautzellen

Zum ersten Mal haben Wissenschaftler aus Hautzellen Mäuse geschaffen. Die Forscher sehen dies als besten Beweis, dass reprogrammierte Stammzellen ähnlich potent sind wie embryonale. Damit sind die Forscher auf dem Weg zu neuen Heilmethoden einen großen Schritt weitergekommen.

Gleich zwei chinesische Forschergruppen haben erstmals Mäuse aus sogenannten iPS-Zellen (induzierte pluripotenten Stammzellen) geschaffen. Dabei handelt es sich um in Stammzellen umprogrammierte Körperzellen. Nach einem Wettrennen um den Erfolg berichten beide Teams zeitgleich in den Journalen "Nature" und "Cell Stem Cell" von ihren Ergebnissen.

Das Team um Xiao-yang Zhao von der chinesischen Akademie der Wissenschaften in Peking entnahm erwachsenen Mäusen Zellen und programmierte sie mit einem genetischen Trick zurück zu einer Art embryonalen Zellen, den iPS-Zellen. Aus ihnen erzeugten sie lebende Mäuse. Es ist das erste Mal, dass aus rückprogrammierten Körperzellen lebende Organismen entstanden. Auch der Nachwuchs in zweiter und dritter Generation habe sich gesund entwickelt, berichten Zhao und seine Kollegen im Fachmagazin "Nature".

Die Gewinnung von Stammzellen aus Körperzellen würde viele ethische Probleme lösen, die durch die Verwendung von embryonalen Stammzellen entstehen. In den letzten Jahren haben Techniken zur Rückprogrammierung von Körperzellen in Stammzellen deshalb großen Aufwind erhalten. Bisher fehlte aber der Beweis, dass diese iPS-Zellen dieselben Eigenschaften haben wie embryonale Stammzellen. Auf den iPS-Zellen ruhen große Hoffnungen in der biomedizinischen Forschung, da möglicherweise mit ihnen irgendwann einmal Krankheiten wie Parkinson oder Alzheimer behandelt werden könnten. Da sich theoretisch aus jeder Hautzelle eines Menschen solche reprogrammierten Stammzellen gewinnen lassen, wären individuelle Therapien möglich: Krankes Gewebe könnte dann durch so gezüchtetes ersetzt werden. Das hätte den Vorteil, dass es nach einer Transplantation nicht abgestoßen würde, da die Zellen mit denen des Patienten genetisch identisch sind. Auf dem Weg zu diesen neuen Heilmethoden sind die Forscher nun ein gutes Stück vorangekommen.

Tiere pflanzten sich fort

Die Wissenschaftler spritzten vier Gene in isolierte Bindegewebszellen von Mäusen ein, um pluripotente Stammzellen zu erhalten. Diese Technik wurde von japanischen Forschern entwickelt und führt dazu, dass normale Körperzellen in pluripotente Stammzellen umgewandelt werden. Als pluripotent bezeichnen Wissenschaftler Stammzellen, welche die Fähigkeit besitzen, sich in jeden Zelltyp eines Organismus weiterzuentwickeln. Die Forscher um Zhao produzierten insgesamt 37 Zelllinien solcher pluripotenter Stammzellen. Aus dreien davon konnten sie schließlich insgesamt 27 lebende Nachkommen erzeugen. In der Zwischenzeit zeugten einige dieser Tiere wieder eigene Nachkommen, sagte Mitarbeiter Qi Zhou.

Um aus den Zelllinien die Tiere zu zeugen, spritzten die Forscher die pluripotenten Stammzellen in ein frühes Stadium des Embryos nach der Befruchtung ein. Die Zellen dieses Embryos waren jedoch so verändert, dass aus ihnen nie ein ganzer Organismus entstehen konnte, sondern nur Strukturen zur Versorgung des Fötus. Auf diese Weise konnten die Wissenschaftler sichergehen, dass alle lebenden Tiere von denjenigen Zellen stammen mussten, die nachträglich in den Embryo gespritzt wurden. Das Verfahren trägt den Namen "tetraploide Embryo-Komplementierung", weil die Embryohülle aus Zellen mit vier Chromosomensätzen entstanden war.

Von sehr ähnlichen Resultaten berichtet eine Gruppe um Shaorong Gao vom Nationalen Institut für Biowissenschaften in Peking im Journal "Cell Stem Cell". Sie schuf fünf neue iPS-Zellinien. Aus einer ließen sich - ebenfalls über den Weg der tetraploiden Embryo-Komplementierung - lebende Mäuse gewinnen. Ein Tier überlebte, bis es erwachsen war.

Dass tatsächlich aus den umprogrammierten Bindegewebszellen lebende Tiere entstanden sind, sei der beste Beweis, dass sich diese Zellen wie embryonale Stammzellen in jeden Gewebetyp verwandeln können, berichten die Wissenschaftler. Das wurde zuletzt von Forschern bezweifelt. Insofern ist der Fortschritt der Forscher ein Erfolg. Die Ausbeute war allerdings mit drei Prozent noch gering: Aus nur drei der 37 Zellinien erzeugten die Forscher um Zhao 27 lebende Nachkommen. Dafür injizierten sie in 848 der veränderten Zellen mit dem vierfachen Chromosomensatz iPS-Zellen.

DDP/DPA/DPA
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