Stammzellentherapie - wissenschaftliche, ethische und rechtliche ...

I. Naturwissenschaftlicher Hintergrund
1.1 Was sind Stammzellen?
Anmerkung: In diesem Bericht handelt es sich in erster Linie um humane Stammzellen.
Mit dem Begriff der Stammzelle wird jede noch nicht ausdifferenzierte Zelle eines Embryos,
Fötus oder geborenen Menschen bezeichnet, welche Teilungs- und Entwicklungsfähigkeit
besitzt. Auf dem Weg der Spezialisierung nimmt das Differenzierungspotential der Zellen
immer weiter ab.
Diese speziellen ”Vorläufer“-Zellen können durch Zellteilung entweder weitere Stammzellen
oder spezialisierte Zellen hervorbringen. Stammzellen existieren in den verschiedensten
Geweben (z.B. Knochenmark, Nervensystem, Muskel). Im Knochenmark existiert ein Typ
Stammzellen, aus dem sämtliche Blutzellen hervorgehen.
Eine Stammzelle ist nicht endgültig differenziert und es ist nicht ihre Aufgabe, die
differenzierte Funktion auszuführen, nämlich die Synthese spezifischer Proteine (wie z.B.
Antikörper, Hämoglobin, Keratin), sondern spezialisierte Zellen zu bilden, welche dies tun.
Sie sind überall notwendig, wo es einen ständigen Bedarf an neuen differenzierten Zellen
gibt, aber die differenzierten Zellen sich nicht selbst teilen können (z.B. Erythrocyten,
Dünndarm-Epithelzellen, Epidermiszellen, Muskelzellen). Beschädigte oder kranke Zellen
sind Ursachen für einen solchen Bedarf. Die Stammzellen erfüllen wesentliche Funktionen
bei der ständigen Regeneration von Geweben und Organen.
1.1.1 Embryonale Stammzellen
Man unterscheidet die folgenden Entwicklungsphasen eines Individuums, von der Zygote bis
zum ”fertigen“ Menschen.
Blastogenese, bis zur 3. Woche; Bildung der drei Keimblätter
Embryogenese, 4. bis 8. Woche; Organdifferenzierung
Fetogenese, ab der 8. Woche bis zur Geburt; Organwachstum
Embryonale Stammzellen (ES-Zellen) synthetisieren das Enzym Telomerase, welches ihnen
ermöglicht sich praktisch unbegrenzt zu teilen. Andere Zellen, die nicht über das
entsprechende Enzym verfügen, können sich nur limitiert teilen. Mit jeder Zellteilung werden
allerdings die Enden der Chromosomen, die Telomeren, kürzer, was ein vorzeitiges Altern
der Zellen bedeutet und ihre weitere Lebensdauer begrenzt.
ES-Zellen besitzen aber nicht nur die Fähigkeit sich unbegrenzt zu teilen, darüber hinaus
verfügen sie über weitere bemerkenswerte Fähigkeiten.
Sie sind totipotent, d.h. theoretisch besitzen sie vom Zeitpunkt der ersten Teilungsvorgänge
bis spätestens zum 8-Zellstadium (Morula, 3. Tag) der Blastozyste das Potential aus jeder
einzelnen Zelle ein komplettes, selbständig lebensfähiges Individuum hervorzubringen (z.B.
Eineiige Zwillinge, Chimären).
Danach sind die ES-Zellen pluripotent; sie können sich praktisch zu irgendeiner Zelle eines
Gewebetyps differenzieren (Fig. 1), wie des Endoderms (Organe des Magen-Darm-Kanals),
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