Das Phänomen könnte hinderlich sein

Sie verglichen das Muster der Genaktivität in diesen Zellen und stellten fest, dass in Stammzellen, die aus Muskelzellen hergestellt wurden, noch viele Muskelgene aktiv waren. Dagegen waren in Stammzellen, die aus Immunzellen hergestellt wurden, andere, für Immunzellen wichtige Gene aktiv. Diese Unterschiede waren größer als die zwischen Stammzellen, die zwar aus Zellen verschiedener Tiere, aber dem gleichen Zelltyp hergestellt wurden.

"Das ist ein Segen und ein Fluch zugleich", sagt Andrew Feinberg, der an der Forschungsarbeit beteiligt war. Denn wenn es tatsächlich darum geht, aus einer Stammzelle, die ursprünglich eine Blutzelle war, neue Blutzellen herzustellen, könnte das die Arbeit erleichtern. Für eine Anwendung in der Medizin könnte das Phänomen aber hinderlich sein. "Es muss dringend untersucht werden, inwiefern das langfristig zu Schäden führen kann", sagt der Kölner Stammzellforscher Jürgen Hescheler . Es sei gut möglich, dass diese Veränderungen nicht weiter schlimm seien. "Aber es ist an der Zeit, auch den Mechanismus der Reprogrammierung wirklich zu erforschen. Ich bin enttäuscht, dass es da kaum Fortschritte gibt."

Und er sieht eine weitere Lehre: "Das zeigt eben auch, dass wir auf embryonale Stammzellen nicht verzichten können." In der Eizelle würden die epigenetischen Markierungen fast vollständig gelöscht. "Das ist das Vorbild. Deswegen sollten wir alle Experimente, die mit iPS-Zellen gemacht werden, immer auch mit embryonalen Stammzellen wiederholen", sagt Hescheler.

Diesem Vorbild folgt auch eine andere Art und Weise, Stammzellen herzustellen: Der Kerntransfer. Bei dieser Technik, die auch angewandt wurde, um das Schaf Dolly zu klonen, wird der Kern einer erwachsenen Zelle in eine Eizelle gegeben, deren Kern zuvor entfernt wurde. Dadurch wird die Zelle, wie nach einer Befruchtung, in einen ursprünglichen Zustand versetzt. Die Arbeitsgruppe von Daley untersuchte auch diese Zellen und kam zu dem Ergebnis, dass sie im Gegensatz zu iPS-Zellen kaum eine Erinnerung an ihre Vergangenheit haben. Die Methode hat aber zwei entscheidende Nachteile: Es werden dafür Eizellen benötigt und bisher ist es beim Menschen nicht gelungen, auf diese Art und Weise Stammzellen herzustellen.

Allerdings verlieren auch iPS-Zellen mit der Zeit langsam ihre "Erinnerung". "Die komplette Reprogrammierung von Zellen ist offenbar ein langsamer Prozess, der in den iPS-Zellen noch weiterläuft", sagt Hochedlinger. In seiner Arbeit konnte er zeigen, dass Zellen, die länger im Labor gehalten wurden, sich weniger in ihrer Epigenetik unterscheiden. Sie ließen sich auch leichter in Zelltypen verwandeln, die nicht ihrem Ursprung entsprechen.

(Erschienen im Tagesspiegel vom 20.07.2010)