Stammzellforschung Die Macht der Keimzelle

Hodenzellen aus erwachsenen Mäusen verhalten sich wie embryonale Stammzellen. Löst diese Entdeckung deutscher Wissenschaftler nun die Probleme eines ethisch umstrittenen Forschungsfelds?

Es mutet doch etwas befremdlich an, dass die Zukunft der regenerativen Medizin nun auf einmal vier Paar Mäusehoden entspringen soll. Und von Sensationen oder bahnbrechenden Erkenntnissen spricht man ohnehin nicht mehr gern, wenn es um Stammzellen geht. Nicht, nachdem Aufsehen erregende Arbeiten auf dem Feld des therapeutischen Klonens als pure Lüge enttarnt wurden. Dennoch: Man kommt nicht umhin, die neuesten Erkenntnisse deutscher Stammzellforscher als kleine, vielleicht sogar zukunftsweisende Sensation zu bezeichnen. Denn der Kardiologe Gerd Hasenfuss von der Universität Göttingen hat aus den Hoden erwachsener Mäusemännchen Zellen isoliert, die nicht nur aussehen wie embryonale Stammzellen - sie verhalten sich auch so.

Diese erwachsenen Zellen teilen sich in der Kultur scheinbar unendlich. Gibt man ihnen einen biochemischen Schubs, bilden sie spontan alle erdenklichen Gewebe, von zuckenden Herz- über kostbare Leber- bis hin zu funktionsfähigen Nervenzellen. In den Zellhaufen eines sehr jungen Mäuseembryos hineingespritzt, fügen sich die Zellen in die Entwicklung des Fötus ein, sie tauchen im ausgewachsenen Tier in allen Organen auf. Und platziert man sie unter die Haut von abwehrgeschwächten Mäusen, bilden sie dort Teratome – extrem seltene Tumore, in denen ebenfalls sämtliche Gewebetypen eines ausgewachsenen Nagers vorkommen.

Diese Beweiskette, jetzt vorab auf der Website von Nature veröffentlicht, reicht beinahe aus, um diese Zellen als pluripotent, als alles könnend, zu bezeichnen. Das war bisher ein Privileg jener Zellen, die zum Preis eines Embryos aus wenige Tage alten befruchteten Eizellen gewonnen wurden – und von denen man nach wie vor hofft, sie durch therapeutisches Klonen künftig für Patienten maßschneidern zu können. Die Zellen von Hasenfuss und Kollegen aber sind weder Klone noch embryonale Zellen: Es sind Spermatogonien-Stammzellen komplett ausgewachsener Männchen, die eigentlich ganz darauf spezialisiert sind, von der Geschlechtsreife bis ins hohe Alter Nachschub an reifen Spermien zu liefern.

Doch in der Kulturschale zeigen sie nun ein völlig anderes Gesicht, ein pluripotentes eben, auch wenn die Autoren der Arbeit sich zunächst vorsichtig auf die Bezeichnung multipotent, also viel könnend, beschränken. Das eigentlich Aufregende aber ist: Auch Männchen der Spezies Mensch besitzen solche Zellen in ihren Hoden. Sollte man sie isolieren können und zudem zeigen, dass auch sie sich jenseits der Hoden wie embryonale Stammzellen verhalten, dann gäbe es eine ethisch nahezu makellose Alternative zum Embryonenverbrauch. Und zum therapeutischen Klonen.

Die Community der Stammzellforscher ist von den Nachrichten aus Göttingen überrascht, Team und Projekt waren in der internationalen Szene quasi unbekannt. Die Begeisterung schmälert das allerdings nicht. "Das ist eine tolle Arbeit", sagt Thomas Zwaka vom Baylor College of Medicine im amerikanischen Houston. "Wenn wir die Ergebnisse bestätigen können, wäre das für die Stammzellforschung eine große Sache." Seit Anfang der neunziger Jahre versuche man, aus verschiedenen Entwicklungsstadien der Keimbahn pluripotente Stammzellen zu gewinnen - doch nur für sehr frühe Phasen habe das auch zum Erfolg geführt, sagt Zwaka.

Tatsächlich hat John Gearhart von der Johns Hopkins School of Medicine in Baltimore vor 8 Jahren eine der ersten menschlichen embryonalen Stammzelllinien aus Keimzellen abgetriebener Föten gewonnen. Und erst vor zwei Jahren gelang es dem Japaner Takashi Shinohara, aus den Hoden neugeborener Mäuse unreife Spermatogonien zu isolieren - die sich in der Kulturschale dann ebenfalls wie embryonale Stammzellen verhielten. Zwar gab man diesen vielseitigen Zellkindern andere komplizierte Namen - Embryonale Keimzellen, multipotente Keimbahnstammzellen -, doch: "Wenn sie diese Zellen einem Wissenschaftler in die Hand drücken, kann er sie durch die bekannten Marker und Tests quasi nicht von embryonalen Stammzellen unterscheiden", erläutert Zwaka

Ähnlich scheint es sich nun auch mit den Zellen aus Göttingen zu verhalten. Die Arbeit von Hasenfuss und Kollegen ist so gesehen die stringente Fortsetzung einer längst begonnenen Entwicklung. Die Japaner um Shinohara waren mit dem Versuch, multipotente Zellen aus den Hoden erwachsener Mäuse zu generieren, vor zwei Jahren noch gescheitert. Die deutschen Forscher haben diese Hürde jetzt genommen - was noch bleibt ist, diese Zellen auch aus Menschen zu isolieren. Gegenüber der Nachrichtenagentur dpa hat Hasenfuss bereits entsprechende Experimente angekündigt.

Doch was bedeutet das nun für die andere, die ethisch umstrittene Forschung an embryonalen Stammzellen aus Embryonen und Klonen? Zunächst einmal: nichts. Zumindest sollten keine voreiligen Konsequenzen aus der Tatsache gezogen werden, dass es möglicherweise einen Ausweg aus dem Embryo- und Klondilemma gibt. Denn ob diese Zellen wirklich aus Menschen isoliert werden können, ist nur die erste Frage. Die zweite ist, ob man aus ihnen tatsächlich gezielt alle Gewebe entwickeln könnte, um kranke Zellen von Patienten zu ersetzen. Solange das nicht gezeigt wird, muss die Stammzellforschung an allen Fronten vorangetrieben werden.

Zumal: Frauen besitzen keine Hoden. Zwar hat Hasenfuss darauf hingewiesen, dass neuesten Erkenntnissen zufolge auch Stamm-Eizellen in weiblichen Eierstöcken existieren. Doch die entsprechenden Studien des Amerikaners Jonathan Tilly gelten unter Experten als sehr umstritten. So spannend und vielversprechend die neuen Erkenntnisse aus Deutschland also sein mögen: "In meinen Augen ist der somatische Kerntransfer noch immer der einzige Weg, um für alle - für Männer, Frauen, Alte und Junge - patientengerechte embryonale Stammzellen zu gewinnen", sagt Thomas Zwaka. Man dürfe nicht den Fehler machen, sich nur noch auf eine noch gar nicht sichere Alternative aus den Hoden zu verlassen. "Wir wissen es nicht. Und solange wir es nicht wissen, haben die anderen Wege noch immer dieselbe wissenschaftliche Berechtigung."

Für Zwaka steckt in der Veröffentlichung der Deutschen ohnehin etwas mehr als die augenfällige Alternative zum hoch kontroversen Verbrauch von Embryonen. Für ihn geht es schon seit Jahren um die Frage, was genau embryonale Stammzellen überhaupt sind. Per Lehrbuchdefinition beschreibt man sie zwar bis heute als ein Äquivalent der inneren Zellmasse einer Blastocyste - des Zellballs, der sich nach wenigen Tagen aus einer befruchteten Eizellen entwickelt. "Doch wenn wir diese Zellen in Kultur nehmen, um embryonale Stammzellen zu gewinnen, bilden die meisten von ihnen spontan irgendwelche anderen, weiterentwickelten Zelltypen", sagt Zwaka. Nur die wenigsten würden kleine Kolonien formen, aus denen man pluripotente Stammzellen gewinnen könne.

Und eben diese wenigen Zellen, die das Potenzial zur Pluripotenz in sich tragen, entsprechen nach Auffassung des 33-jährigen Professors den Zellen der Keimbahn - und damit Zellen, die, gefangen im Körper von Maus und Mensch, nicht allmächtig sind, sondern klar nur einem Ziel dienen: Der Bildung von Spermien und Eizellen. "Könnten wir verstehen, wie diese unipotenten Zellen in der Kulturschale den entscheidenden Schritt zurückmachen und wieder pluripotent werden - wir wären in der Lage, die Entstehung von embryonalen Stammzellen zu lenken", sagt Zwaka. Bis dahin allerdings sei das Wichtigste, dass es mit den Zellen aus den Mäusehoden geklappt habe. "Vielleicht ist das schon nützlich genug".