Deutscher Bundestag Zweiter Zwischenbericht - CDU Deutschlands

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Drucksache 14/7546 – 12 – Deutscher Bundestag – 14. Wahlperiode Für die Reprogrammierung der Kerne von Körperzellen der Patientinnen oder Patienten müssten menschliche Eizellen verwendet werden. Die menschliche Eizellspende ist jedoch nicht nur mit medizinischen Risiken, sondern auch mit ethischen Problemen verbunden. Da Schätzungen zufolge auch unter günstigsten Umständen mindestens 280 menschliche Eizellen für die Etablierung einer einzelnen ES-Zelllinie durch „therapeutisches“ Klonen erforderlich werden könnten 27 , werden als mögliche alternative Empfängerzellen für eine Kerntransplantation Eizellen tierischen Ursprungs sowie entkernte ES-Zellen oder embryonale Keimzellen (EG-Zellen 28) diskutiert. 29 Im September 2001 wurde aus China berichtet, dass nach der Übertragung von Zellkernen aus menschlichen Hautzellen in Eizellen von Kaninchen mindestens 16 Zellteilungen stattfanden. 30 Bereits 1999 wurden menschliche Zellkerne in Eizellen von Kühen und Schweinen übertragen und bis zum 32-Zell-Stadium kultiviert. 31 Derartig erzeugte Zellverbände sind hinsichtlich ihres Erbmaterials chimär, weil sie neben menschlicher Kern- DNA auch mitochondriale DNA tierischer Herkunft enthalten. 32 Ungeklärt ist, ob das für den Aufbau der Mitochondrien erforderliche Zusammenwirken von Genprodukten des Kerngenoms und des mitochondrialen Genoms in solchen Zellen stattfinden kann und ob eine funktionelle Kompatibilität hinsichtlich der in der Eizelle vorliegenden artfremden Moleküle gegeben ist, wie sie für eine Reprogrammierung notwendig scheint. Die Verwendung von ES-Zellen oder embryonalen Keimzellen (EG-Zellen) 33 als Empfängerzellen für eine Kerntransplantation wäre denkbar, wenn die für die Reprogrammierung notwendigen Faktoren identifiziert werden. Deshalb gehören die Aufklärung der Mechanismen bei der Reprogrammierung und die Isolation der notwendigen Faktoren aus dem Eizellplasma zu den wesentlichen Zielen der Experimente zum „therapeutischen“ Klonen. Dabei ist bisher nicht abzuschätzen, wie viele solcher Experimente zum Klonen nötig werden und inwieweit sich die an anderen Säugern erhobenen Befunde auf den Menschen übertragen lassen. 1.1.1.2.2 Vermehrung und Differenzierung Über das Vermehrungs- und Entwicklungspotenzial (Differenzierungspotenzial) der ES-Zellen, die durch Zellkerntransfer erzeugt wurden, ist bisher nur wenig bekannt. Die in der Maus auf diesem Wege hergestellten ES-Zelllinien weisen bisher nur eine begrenzte Entwicklungsfähigkeit auf. 34 27 Colman/Kind 2000. 28 Vgl. 1.1.1.3 Embryonale Keimzellen (EG-Zellen). 29 Solter et al. 1999; Gearhart et al. 2000. 30 „Chinesische Gentechniker kreuzen Mensch und Tier“ 2001; „An der Grenze zwischen Mensch und Tier“ 2001; „China finanziert Kreuzung menschlicher Zellen mit denen von Tieren“ 2001. 31 Obermauer 2000. 32 Wobus/Brüstle 2001. 33 Vgl. 1.1.1.3 Embryonale Keimzellen (EG-Zellen). 34 Mündliche Mitteilung PD Dr. Wobus im Rahmen der nicht öffentlichen Anhörung am 23. April 2001. 1.1.1.3 Embryonale Keimzellen (EG-Zellen) aus Schwangerschaftsabbrüchen 1.1.1.3.1 Gewinnung Embryonale Keimzellen (EG-Zellen) können im späten Embryonal- oder frühen Fetalstadium35 aus den Vorläuferzellen von Ei- und Samenzellen, sog. primordialen Keimzellen, gewonnen werden. EG-Zellen der Maus verfügen in ähnlicher Weise wie ES- Zellen über ein hohes Vermehrungs- und Entwicklungspotenzial: Nach der Injektion in fremde Blastozysten differenzieren EG-Zellen wie ES-Zellen in alle Zelltypen des adulten Organismus, inklusive der Keimzellen. In Zellkultur differenzieren EG-Zellen in eine Vielzahl spezialisierter Zelltypen aller drei Keimblätter. Humane embryonale Keimzellen lassen sich aus mehrere Wochen alten menschlichen Embryonen oder Feten nach einem Schwangerschaftsabbruch isolieren. Die bisher beschriebenen humanen EG-Zelllinien wurden aus Embryonen oder Feten der 5. bis 11. Schwangerschaftswoche gewonnen. 36 Wegen der unterschiedlichen Zeitpunkte von Schwangerschaftsabbrüchen und weil der Embryo oder Fetus während des Abbruchs abstirbt, ist die Gewinnung von EG-Zellen schwieriger als die Isolation von ES-Zellen. Aus technischen Gründen, z. B. aufgrund unzureichender Keimfreiheit, scheint es wenig wahrscheinlich, aus Spontanaborten geeignete humane EG-Zelllinien etablieren zu können. 37 1.1.1.3.2 Vermehrung und Differenzierung Bei der Vermehrung und Differenzierung der EG-Zellen in Anwesenheit bestimmter Faktoren kommt es ebenso wie bei den ES-Zellen zur Bildung der Embryoidkörper. Die für ES-Zellen dargestellten Probleme38 bei der Aufreinigung der Zellen und der Gewinnung definierter Zelltypen treten auch bei EG-Zellen auf. EG-Zellen der Maus differenzieren ebenso wie ES-Zellen in eine Vielzahl spezialisierter Zelltypen wie Herz-, Skelettmuskel- und Nervenzellen. 39 Allerdings scheinen ESund EG-Zellen der Maus unterschiedlich effizient zu bestimmten Zelltypen zu differenzieren. 40 Darüber hinaus wurde gezeigt, dass bestimmte Mechanismen der Genregulation sich unterscheiden: Während der Entwicklung eines Organismus werden einzelne elterliche Allele durch eine Modifikation der DNA selektiv inaktiviert. In den Keimzell-Vorläufern, aus denen die EG-Zellen hergestellt werden, fehlt dieser als Imprinting bezeichnete Prozess. Es muss daher geklärt werden, ob aus EG-Zellen differenzierte Zellen ihre normale Funktion erfüllen können. Hierzu gibt es bisher noch keine Untersuchungen. Allerdings wurden nach der Verwendung von EG-Zellen der 35 Vgl. Fußnote 1. 36 Shamblott et al. 1998, 2001. 37 Wobus/Brüstle 2001. 38 Vgl. 1.1.1.1.2 Vermehrung und Differenzierung. 39 Rohwedel et al. 1996. 40 Badura-Lotter 2000, S. 59.
Deutscher Bundestag – 14. Wahlperiode – 13 – Drucksache 14/7546 Maus zum Zellkerntransfer in entkernte Eizellen schwere Entwicklungsstörungen bei den sich entwickelnden Embryonen festgestellt. 41 Es liegen noch keine detaillierten Ergebnisse zur Vermehrungs- und Entwicklungsfähigkeit menschlicher EG-Zellen vor. Die bisher verwendeten Zellen weisen verglichen mit ES-Zellen eine geringere Vermehrungsfähigkeit auf, ihre Genaktivität weist aber auf ein breites Entwicklungspotenzial (Differenzierungspotenzial) hin. 42 Menschliche EG-Zellen können zur Ausbildung verschiedener gewebespezifischer Marker angeregt werden, die denen der Zellvorläufer des Nervensystems, der Haut-, Epithel- und Gefäßendothelzellen entsprechen. 43 Die Frage, ob EG-Zellen eine Alternative zu ES-Zellen darstellen können, ist noch nicht zu beantworten. 1.1.1.4 Neonatale Stammzellen aus Nabelschnurblut 1.1.1.4.1 Gewinnung Die Entnahme von Stammzellen aus dem Nabelschnurblut direkt nach der Entbindung wird seit einigen Jahren eingesetzt, um hämatopoetische Stammzellen als Alternative zur Knochenmarktransplantation zu gewinnen. Mittlerweile wurden weltweit etwa 1 500 Transplantationen mit neonatalen Stammzellen durchgeführt. 44 Im Anschluss an die Geburt des Kindes wird die Nabelschnur abgeklemmt und das Nabelschnurblut gesammelt. Die Entscheidung, die Nabelschnur bei jenen Frauen besonders früh zu durchtrennen, bei denen man Stammzellen aus dem Nabelschnurblut gewinnen will, kann in Einzelfällen mit Nachteilen für das Kind verbunden sein. 45 Innerhalb von 24 Stunden nach der Entnahme wird das Nabelschnurblut aufgearbeitet und für die Langzeitlagerung eingefroren. Mit einzelnen Proben des Nabelschnurblutes werden virale Tests durchgeführt, um eine spätere Übertragung mit dem Transplantat auszuschließen. Auch die Mutter wird auf Viren wie HIV, Hepatitis B und C getestet. Darüber hinaus wird eine Gewebetypisierung des Nabelschnurblutes vorgenommen. Der Mutter wird meistens nach einigen Monaten eine weitere Blutprobe entnommen, um zu überprüfen, ob virale Erkrankungen vorliegen, die zum Zeitpunkt der Entbindung noch nicht nachweisbar waren. Die Verwendung von somatischen Stammzellen aus Nabelschnurblut bietet eine Reihe von Vorteilen: Die Gewinnung der Zellen ist so gut wie risikolos für den Spendenden, die Prävalenz übertragbarer Viren ist niedrig und die Kryokonservierung erlaubt es, die Zellen über lange 41 Kato et al. 1999. 42 Shamblott et al. 2001. 43 Shamblott et al. 2001. 44 Ordemann et al. 2000. 45 Die Blutwerte von Kindern, deren Nabelschnur unmittelbar nach der Entbindung oder erst etwas später durchtrennt wurde, unterscheiden sich (Gordijn/Olthuis 2000). Zeiträume zur Verfügung zu stellen. Obwohl Stammzellen in hoher Konzentration im Nabelschnurblut enthalten sind, ist die absolute Zahl von Zellen wegen der geringen Menge an Nabelschnurblut begrenzt. Die Mengen von verwertbarem Blut sind für die Therapie von Kindern (Körpergewicht ca. 20 bis 25 kg) geeignet. Für den Ersatz der Knochenmarktransplantation bei Erwachsenen ist die Zahl von Stammzellen häufig nicht ausreichend. Es wurden jedoch auch schon Patienten mit einem Gewicht von fast 100 kg erfolgreich mit neonatalen Stammzellen transplantiert. 46 Hinzu kommt, dass – zumindest bei der Knochenmarktransplantation – für eine Transplantation mit eigenen Zellen (autolog) im Vergleich zur allogenen (heterologen) Transplantation von Spenderzellen nur etwa die Hälfte der Zellen benötigt wird. 47 1.1.1.4.2 Vermehrung und Differenzierung Neonatale Stammzellen weisen gegenüber den hämatopoetischen Stammzellen aus Knochenmark und peripherem Blut (vgl. folgender Abschnitt) eine wesentlich bessere Vermehrungsfähigkeit in der Zellkultur auf. 48 Inzwischen konnte gezeigt werden, dass aus menschlichem Nabelschnurblut auch mesenchymale Stammzellen gewonnen werden können, die beispielsweise in Knorpel-, Knochen-, Muskel-, Sehnen- oder Fettzellen differenzieren. 49 Diese Differenzierung kann den Leitlinien einer guten Herstellungspraxis für Arzneimittel (GMP) 50 entsprechend ohne Zusätze tierischen Ursprungs erfolgen. 1.1.1.5 Adulte Stammzellen (AS-Zellen) 1.1.1.5.1 Gewinnung Auch im erwachsenen Säuger gibt es zur Regeneration bestimmter Gewebe Stammzellen, die sich selbst erneuern und noch nicht endgültig differenziert sind. Das bekannteste Beispiel sind die hämatopoetischen Stammzellen, die sich im Knochenmark befinden und in alle Blutzellen differenzieren können. Darüber hinaus gibt es adulte Stammzellen auch in Leber, Haut, Haaren, Darminnenwand und anderen Geweben, die sich häufig erneuern müssen. Auch in Lunge, Netzhaut und Zähnen sowie Geweben mit geringem Regenerationsvermögen, wie beispielsweise dem Nervensystem, wurde die Existenz solcher Vorläuferzellen nachgewiesen. 51 Mittlerweile wurden etwa 20 Haupttypen adulter Stammzellen gefunden. 52 46 Laporte et al. 1998. 47 Wils 2000. 48 Mündliche Mitteilung PD Dr. Wobus im Rahmen der nicht öffentlichen Anhörung am 23. April 2001. 49 Erices et al. 2000. 50 Richtlinie der Kommission zur Festlegung der Grundsätze und Leitlinien der Guten Herstellungspraxis (GMP) für zur Anwendung beim Menschen bestimmte Arzneimittel (91/356/EWG) vom 13. Juni 1991 (Europäische Gemeinschaft 1991). 51 Emura et al. 1997; Ahmad et al. 2000; Gronthos et al. 2000; Eriksson et al. 1998. 52 Deutsche Forschungsgemeinschaft 2001b, S. 9.
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