Kryoforschungsbank & Zentrum für ... - Biotechnologie.de

Anwendungsfelder der Kryotechnologie –
Beispiel regenerative Medizin
Entwicklung eines »organoiden Gewebekörpers« (dunkler Bereich im Zentrum) aus Stammzellen einer
adhärenten In-vitro-Kultur, die aus dem exokrinen Gewebe des Pankreas eines Patienten isoliert wurden.
Stammzellen, aber auch Vorläuferzellen
gehören wegen ihres enormen Entwicklungspotenzials
zu den Hoffnungsträgern
in der Medizin. Insbesondere
die autologen, aber auch allogenen
Zelltherapien sind hierbei von
besonderem Interesse. Sie versprechen
patientenverträgliche und sehr spezifische
Behandlungen bei einer Vielzahl
von Erkrankungen, da die Zellen bei
der autologen Verabreichung genau
aus dem Patienten stammen, in den sie
auch wieder implantiert werden.
Man unterscheidet embryonale und
adulte Stammzellen, d.h. die Quelle
der Stammzellen ist entweder eines
der frühen embryonalen Entwicklungsstadien
oder der jugendliche bzw.
adulte Organismus. Derartige Stammzellen
sind weitgehend oder vollständig
undifferenziert und können sich in
einige, eine Vielzahl oder bei totipotenten
Stammzellen in alle der etwa
220 verschiedenen Zelltypen entwickeln,
aus denen der Mensch und
die höheren Tiere bestehen. Die Zahl
der aus dem Organismus gewinnbaren
Stammzellen ist in der Regel (bis auf
wenige Ausnahmen) zu gering für eine
Charakterisierung, Veränderung und
Rückführung der Zellen im Rahmen
einer Behandlung. Es werden daher
seit Jahren In-vitro-Verfahren getestet,
die zur möglichst unbegrenzten Vermehrung
der Stammzellen auf und in
Nährmedien geeignet sind. Des Weiteren
ist die gezielte Differenzierung der
Stammzellen eine Grundvoraussetzung
zur geordneten Erneuerung von
defektem oder gealtertem Gewebe,
wie es das Ziel der regenerativen Medizin
ist. Hierzu sind bisher weit mehr als
100 Wachstums- und Differenzierungsfaktoren
bekannt und in der Erprobung.
Bisher differenzieren die adulten
Stammzellen noch nicht in der Weise,
z.B. zu Herzmuskel-, Nerven- oder
Bauchspeicheldrüsenzellen, wie dies
bei embryonalen Stammzellen der Fall
und während der Embryogenese gut
nachvollziehbar ist. Dennoch werden
ständig neue Erkenntnisse bekannt, die
zeigen, dass das Potenzial der adulten
Stammzellen größer ist, als bisher
angenommen wurde.
Die Medizin sieht derzeit drei Möglichkeiten
Stammzellen zur Regeneration
zu nutzen: 1. Entwicklung eines
Embryos bis zum Blastozystenstadium,
Zellentnahme und Installation einer
embryonalen Stammzellkultur, 2. Aussortieren
adulter Stammzellen aus dem
Nabelschnurblut oder Gewebeteilen
des jugendlichen oder erwachsenen
Organismus und 3. Redifferenzierung
bereits spezialisierter Zellen aus dem
Organismus in Stammzellen.
Aus ethischen Gründen würde man
gerne die Nutzung embryonaler
Stammzellen vermeiden, was keinesfalls
bedeuten kann, jedwede embryonale
Stammzellforschung zu verbieten.
Die gegenwärtige öffentliche Debatte
über die Situation der Stammzellforschung
in Deutschland ist charakterisiert
durch zwei Lager, das der Befürworter
und das der Gegner der embryonalen
Stammzellforschung und -nutzung.
Unter den Wissenschaftlern herrscht
nahezu einheitlich die Auffassung, dass
sowohl die embryonale als auch die
adulte Stammzellforschung notwendig
Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik 15