Stammzellen "Dies ist ein Durchbruch"

Wissenschaftler haben Körperzellen erstmals direkt in embryonale Stammzellen verwandelt - ohne ungeborenes Leben zu zerstören. Ist das ethische Dilemma des Forschungszweigs nun aufgelöst?

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Alle könnten zufrieden sein: Die Ethiker, die Kardinäle, die Philosophen und die Lebensschützer. Die Wissenschaftler sind ohnehin begeistert. Mit einem Schlag hat sich der jahrelange Streit um das Klonen und um die Erzeugung und Zerstörung von Embryos offenbar erledigt, denn erstmals ist es gelungen, Körperzellen von Mäusen direkt in embryonale Stammzellen zu verwandeln.

Das zumindest berichten nun zwei Forscherteams aus Japan und den USA im britischen Wissenschaftsmagazin Nature. Wie herkömmliche embryonale Stammzellen (ES-Zellen), die aus sehr frühen Embryos gewonnen werden, können die neuen iPS-Zellen (induced Pluripotent Stem Cells) offenbar sämtliche verschiedene Gewebetypen des Körpers hervorbringen.

Das neu entwickelte Verfahren kommt ohne Eizellen, ohne die Zerstörung ungeborenen Lebens aus. Sobald die Technik auch mit menschlichen Zellen funktioniert, ließen sich damit auch erstmals menschliche ES-Zellen und patientenspezifische Gewebe und Organe herstellen, die ohne Abstoßungsreaktion transplantiert werden können. »Ich bin sehr zurückhaltend mit dem Wort, aber dies ist ein Durchbruch«, sagt der deutsche Stammzellexperte Hans Schöler vom Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin, »das kann man nur noch mit dem geklonten Schaf Dolly vergleichen«.

Embryonale Stammzellen gelten seit vielen Jahren als große Hoffnung für die Medizin. Weil aus ihnen von Muskelgewebe über Nerven bis hin zu Inselzellen des Pankreas alle verschiedenen Arten von spezialisierten Körperzellen entstehen können, sollen sie künftig zur Behandlung von Krankheiten wie Parkinson, Herzinfarkt, Diabetes oder Schlaganfällen eingesetzt werden.

Allerdings ist die Herstellung von ES-Zellen ethisch umstritten, weil dafür bislang Embryos erzeugt und zerstört werden müssen. Seit vor 10 Jahren auch menschliche ES-Zellen verfügbar wurden, lautet ein erklärtes Ziel der Wissenschaftler deshalb: Herausfinden, wie man auf andere Weise an Zellen mit dem Potenzial von ES-Zellen herankommt. Klar war, dass in allen erwachsenen Körperzellen noch embryonale Fähigkeiten schlummern. Beim Klonen werden sie durch eine Eizelle geweckt, dabei entsteht aber wiederum ein Embryo. Aber ließen sich die Signale der Eizelle nicht auch biochemisch imitieren?

Diese, nun in Nature offenbarte Geheimformel für den heiligen Gral der Biologie liest sich ziemlich kryptisch: Man nehme c-Myc, Oct-4, Sox2 und Klf4, allesamt biochemische Signalfaktoren aus dem komplexen Informationshaushalt sich entwickelnder Zellen. Man verfrachte die Mixtur dann in beliebige Körperzellen und schon verwandeln sich diese in embryonale Stammzellen, Version 2.0, nun iPS-Zellen genannt. »Es ist einfach«, sagt Shinya Yamanaka, »keine Tricks, keine Magie, weder Eizellen, noch Embryos sind nötig.«

Yamanakas Forschungsteam an der Universität Kyoto hatte die Embryo-Rezeptur schon im vergangenen Jahr bekannt gegeben, ebenfalls in Nature . C-Myc, Oct-4 Sox2 und Klf4 gehören zu einer Gruppe von Proteinen in der Zelle, die die Aktivität der Gene steuern. Mit der Hilfe von Genfähren hat sein Team die Gene für die vier Proteine in die Maus-Hautzellen verschifft. Die vier Faktoren steuern nach dem Gentransfer einen biochemischen Prozess, der Reprogrammierung genannt wird, weil er die Zellen wieder zu Embryozellen werden lässt. Zeitgleich gelang dieses Kunststück auch der Forschungsgruppe um den deutschstämmigen Stammzellforscher Rudolf Jaenisch am Whitehead Institute for Biomedical Research in Cambridge, Massachusetts.

Die so entstandenen iPS-Zellen sind offenbar voll funktionsfähig. In den Labors in Japan und den USA haben sie sämtliche biochemischen und zellbiologischen Tests bestanden, um als "pluripotent" zu gelten - als fähig zur Bildung aller Arten von Körperzellen. Jaenischs Team setzte dem noch eine kleine Sensation hinzu: Die US-Forscher konnten mit den Zellen sogar Keimzellen gewinnen und einen Embryo erzeugen, der nach der Übertragung in ein Mausweibchen zu einem lebensfähigen Fötus heranreifte.

Soweit zur Maus. Aber was ist mit dem Menschen? Das Rennen um die Herstellung menschlicher iPS-Zellen läuft längst auf Hochtouren. Allerdings sind noch eine Menge Probleme zu lösen. Es ist zum Beispiel nicht klar, ob die vier Faktoren auch in menschlichen Zellen eine vollständige Reprogrammierung auslösen können, oder ob ein anderer Cocktail für die Verwandlung in ES-Zellen nötig ist. »Es ist wahrscheinlich, dass es da ein paar Unterschiede gibt«, sagt auch Dolly-Schöpfer Ian Wilmut vom Zentrum für Regenerative Medizin in Edinburgh, »aber die kann man leicht überwinden«. Schwieriger wird in der Tat sein, ein sicheres Verfahren für die Einschleusung des besagten Embryo-Cocktails in menschliche Zellen zu finden.

Die Mausforscher aus den USA und Japan benutzten dazu Retrovieren - ein ziemlich brachialer Eingriff. Zellen, die auf diese Art erzeugt werden, können niemals in der medizinischen Therapie von Menschen verwendet werden, weil aus ihnen Tumoren wachsen können. Am besten, meinen die Experten, wäre es, überhaupt nicht genetisch an den Zellen herumzumanipulieren. Denn jede Körperzelle enthält die Gene für den embryonalen Zustand ohnehin – nur: In erwachsenen Körperzellen sind diese Gene abgeschaltet.

Die elegante Lösung wäre, sie mit pharmakologischen Wirkstoffen wieder zu aktivieren, sagen Jaenisch und Yamanaka. Derzeit ist ein solches Verfahren aber noch nicht verfügbar. Unter den Forschern wächst daher die Sorge, dass ihre Ergebnisse voreilig politisch gegen die Forschung an herkömmlichen Stammzellen und Embryos missbraucht werden. Auch Ian Wilmut warnt: Bevor nicht sichergestellt sei, dass mit dem neuen Verfahren klinisch verwendbare Embryozellen gezüchtet werden können, »müssen die Versuche zum herkömmlichen Klonen menschlicher Embryos weitergehen«. Und damit ist wohl auch die ethische Debatte um die Stammzellforschung noch lange nicht zu Ende.