Von Steven Dickman

Nach Jahren mühsamer Suche glaubt eine Schar begeisterter Forscher, endlich einem "Heiligen Gral der Medizin" greifbar nahe zu sein und ihn bald auch therapeutisch nutzen zu können. Ihr ganzes Augenmerk gilt den sogenannten Stammzellen, die vor allem im Knochenmark für eine ständige Neubildung weißer und roter Blutkörperchen sorgen (siehe Graphik). Die Stammzellen sind gewissermaßen exklusive Hoflieferanten für alle wichtigen Bestandteile unseres Immunsystems.

Sollten sie sich eines Tages zuverlässig aus dem menschlichen Körper isolieren und nach Bedarf im Reagenzglas züchten lassen, dann würde dies für die Behandlung vieler Krebsarten und Immunkrankheiten neue Perspektiven eröffnen. Zudem könnte der gezielte Einsatz von Stammzellen die Abstoßung transplantierter Organe verhindern helfen. Und etliche Wissenschaftler planen bereits, Stammzellen mit verändertem Erbgut künftig gentherapeutisch einzusetzen. Sie könnten nämlich als natürliche Fähren die gewünschten Gene in den Körper schleusen und, da sie sich lebenslang teilen, Defekte im Erbgut korrigieren. Das mögliche Behandlungsspektrum reicht von Erbkrankheiten wie der Sichelzellenanämie bis hin zu Krebs und Aids, denn das HI-Virus nistet sich im Erbgut ein.

Leider ist die Zahl der totipotenten ("alleskönnenden") Stammzellen, aus denen sich sämtliche anderen Blutkörperchen entwickeln, sehr gering. Nur etwa jede tausendste der ohnehin raren Knochenmarkzellen verfügt über diese faszinierende Vielseitigkeit. Bei Knochenmark-Transplantationen, etwa zur Heilung von Leukämiekranken, werden ebenfalls Stammzellen übertragen, in der Hoffnung, daß sie im Patienten ein intaktes Immunsystem aufbauen. Allerdings erfolgt diese Übertragung weitgehend blind – der Arzt weiß weder, wie viele Stammzellen er transplantiert, noch, in welchem Zustand diese sind. Es wäre ein enormer Fortschritt für die Leukämiebehandlung, könnte man gesunde Stammzellen des Patienten züchten und dann rückübertragen, sobald sein krankes blutbildendes System durch Bestrahlung oder Chemotherapie vernichtet ist.

Etwa dreißig Jahre lang scheiterten alle Bemühungen, die Stammzellen im Körper zu finden und anschließend zu züchten, vor allem an zwei Vorbedingungen: Erstens muß man sie von allen anderen Zellen klar unterscheiden können, und zweitens wäre anschließend zu beweisen, daß die gezüchteten totipotent sind, also tatsächlich auch alle Blutzellen produzieren können.

In beiden Punkten dürften die Forscher unter der Leitung des Mediziners Irving Weissman am Biotechnischen Laboratorium der kleinen Firma SyStemix im kalifornischen Palo Alto führend sein. Ihnen ist es bereits 1988 gelungen, die Stammzellen von Mäusen zu isolieren und das Blutsystem der Tierchen wieder vollständig zu regenerieren, nachdem diese eine normalerweise tödliche Strahlendosis erhalten hatten. Hierfür genügten bereits dreißig bis fünfzig Stammzellen. Die Gruppe nutzte für deren Erkennung spezielle Moleküle (monoklonale Antikörper). Prinzipiell ließe sich das Verfahren auch auf den Menschen übertragen. Aber das Risiko ist hoch, und deshalb ist es ethisch nicht vertretbar, das Knochenmark eines Menschen radiologisch zu zerstören, nur um eines Experimentes willen. So steht der eindeutige Beweis aus, daß man menschliche Stammzellen isolieren und züchten kann.

Um dieser Zwickmühle zu entgehen, haben Weissman und seine Kollegen Charles Baum und Bruno Peault einen partiellen Ausweg gefunden. Sie arbeiten mit Labormäusen, denen ein eigenes Immunsystem fehlt. Diesen nur in absolut steriler Umgebung existenzfähigen Tieren übertrugen sie fötales menschliches Gewebe, unter anderem für Knochen (in denen das Immunsystem heranreift) und Thymusdrüse (im Thymus werden Immunzellen "geschult"). So verfügten die Wissenschaftler mit den Mäusen gewissermaßen über einen unbestellten, aber fruchtbaren "Acker", auf dem sie (vermeintliche) menschliche Stammzellen "säen" und anschließend daraufhin prüfen konnten, ob diese tatsächlich die Anlagen für ein vollständiges Immunsystem in sich tragen. Einen vorläufigen Erfolg, nämlich die Isolierung von "Stammzell-Kandidaten", haben Baum, Weissman und Peault in der US-Wissenschaftszeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences im April veröffentlicht. Gleichzeitig meldete die Firma SyStemix ein US-Patent für menschliche Stammzellen an – das erste überhaupt auf eine menschliche Zelle – und sorgte damit in Fachkreisen für heftige Kontroversen. Noch ist nicht erwiesen, ob die mit dem SyStemix-Verfahren gewonnenen Zellen sich tatsächlich wie totipotente Zellen im Menschen verhalten, wie Weissman in einem Gespräch auch zugab. Das könnte nur überprüft werden, wenn sich ein Patient mit einer Leukämie fände, für den keine Knochenmarktransplantation in Frage kommt und der in das heroische Experiment einwilligte.