Eher Cousins als Zwillinge

Die umprogrammierten Hautzellen, die als Hoffnungsträger für den Ersatz embryonaler Stammzellen gelten, unterscheiden sich wohl doch grundlegender von den echten embryonalen Zellen als bisher angenommen: Forscher haben jetzt gezeigt, dass eine ganze Reihe von Genen in den beiden Zellarten unterschiedlich aktiv sind. Bei den Abweichungen handelt es sich nicht um Spuren der Umprogrammierung, denn das Muster ist unabhängig von der für die Verjüngung verwendeten Methode und sogar davon, ob die Zellen vom Menschen oder der Maus stammen. Die umprogrammierten Hautzellen sollten daher als eigene Klasse von vielseitigen Zellen betrachtet werden, empfehlen die Forscher. Welche Konsequenzen diese Unterschiede für einen möglichen späteren Einsatz in der Klinik haben, sei jedoch noch vollkommen offen.
Embryonale Stammzellen können sich in jedes Gewebe des Körpers verwandeln und waren damit lange Zeit die einzigen Zellen, denen ein Heilungspotenzial für Krankheiten wie Parkinson, Diabetes oder Alzheimer zugeschrieben wurde. Um sie zu gewinnen, müssen allerdings Embryonen in einem sehr frühen Entwicklungsstadium getötet werden, was sie ethisch sehr bedenklich macht. Daher war die Erleichterung groß, als Forscher vor etwa drei Jahren anscheinend eine Alternative fanden: Es gelang ihnen, bereits spezialisierte Hautzellen mit Hilfe von eingeschleusten Genen so umzuprogrammieren, dass sie den embryonalen Stammzellen stark glichen.

Zwar sei bereits damals immer wieder formuliert worden, diese sogenannten induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS) seien bis auf einige kleine Unterschiede "nahezu identisch" zu den embryonalen Stammzellen. Ob es sich bei diesen Unterschieden jedoch um ein grundlegendes biologisches Phänomen oder um jeweils unterschiedliche Relikte der Umprogrammierung handelte, die eher zufällig entstanden, war bislang ungeklärt. Um das zu untersuchen, verglichen Chin und seine Kollegen jetzt kultivierte iPS von Menschen und Mäusen aus unterschiedlichen Laboren, die mit verschiedenen Methoden erzeugt worden waren, mit ebenfalls kultivierten embryonalen Stammzellen.

Ergebnis: Die umprogrammierten Zellen haben ein gemeinsames Genaktivitätsprofil, das sich vor allem in frühen Kulturstadien messbar von dem echter embryonaler Zellen unterscheidet. Die Abweichungen fanden sich dabei vor allem bei Genen, die an grundlegenden zellulären Prozessen beteiligt sind wie der DNA-Reparatur oder der Energieproduktion, und an solchen, die die spätere Spezialisierung regeln. Offenbar gelingt es demnach bei den iPS nicht ganz, das ursprüngliche Programm der Hautzelle zu unterdrücken und das für Stammzellen typische effektiv zu aktivieren, schließen die Wissenschaftler. Es sei daher dringend angeraten, die neuartigen Zellen so gründlich wie irgend möglich mit den embryonalen Stammzellen zu vergleichen, um die Tragweite dieser Unterschiede ausloten zu können.
Mark Chin (Universität von Kalifornien in Los Angeles) et al.: Cell Stem Cell, Bd. 5, S. 111

ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel


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