Dokumentation PID, PND, Forschung an Embryonen - 3., erweiterte ...

DÄ: Sollte man auf dem Gebiet der
Kernreprogrammierung forschen?
Brüstle: Meine Vorstellung geht dahin,
die unbekannten Mechanismen
durch Kernreprogrammierungs-Studien
an tierischen Zellen zu entschlüsseln,
um sie dann langfristig auf adulte
humane Zellen anzuwenden. Es besteht
die Idee, adulte Zellen direkt in ein pluripotentes
Stadium umzuprogrammieren,
das dem einer embryonalen
Stammzelle entspricht. Die Erzeugung
der Blastozyste würde so umgangen.
Wir hätten dann eine Fusion von adulter
und embryonaler Stammzelltechnologie,
die es uns erlauben würde, die
Vorteile pluripotenter Stammzellen zu
nutzen und gleichzeitig die ethisch kritischen
Bereiche zu umgehen.
DÄ: Reichen für die Kernreprogrammierungs-Studien
Zellen tierischen Ursprungs
aus?
Brüstle: Zunächst schon. Es wäre aus
meiner Sicht unverantwortlich, Untersuchungen
auf humane Zellen auszuweiten,
bevor nicht alles erdenklich
Mögliche am Tierexperiment gemacht
worden ist. Natürlich müssen die Ergebnisse
schließlich am Menschen validiert
werden. Beim therapeutischen
Klonen besteht allerdings die Hoffnung,
dass dies ohne Erzeugung von
Embryonen möglich sein wird.
DÄ: In den USA haben Sie eine Methode
entwickelt, mit der man durch
Zellkultur aus embryonalen Stammzellen
Nervenzellen herstellen kann. Wie
funktioniert diese?
Brüstle: Embryonale Stammzellen
können prinzipiell in alle Gewebetypen
ausreifen. Das Schüsselproblem ist, diese
Entwicklung in die gewünschte Richtung
zu steuern und die Zellpopulation
so aufzureinigen, dass keine unreifen
embryonalen Zellen mehr vorhanden
sind. Denn diese könnten nach der
Transplantation Teratome erzeugen.
DÄ: Wie steuern Sie die Ausreifung?
Brüstle: Die Zellen werden zunächst
unter der Anwesenheit von Wachstumsfaktoren
auf embryonalen Fibroblasten
beliebig vermehrt. Dann werden die
Zellen zu Embryoidkörperchen zusammengelagert.
Dies sind Zellaggregate,
in denen spontan die Ausreifung in verschiedene
Gewebetypen stattfindet.
Nach einigen Tagen werden die Embryoidkörperchen
in Zellkulturlösun-
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gen überführt, die so zusammengesetzt
sind, dass bevorzugt Zellen des Nervensystems
überleben. Diese werden dann
durch Wachstumsfaktoren gezielt vermehrt.
DÄ: Werden Zellen, die nicht gewünscht
sind, während des Verfahrens
vernichtet?
Brüstle: Um zur Zelltyp-Spezifizierung
zu kommen, gibt es zwei Strategien:
Zum einen werden Faktoren eingebracht,
die eine bestimmte Zellpopulation
bevorzugen und andere während
des Kulturverfahrens ausmerzen. Bei
der anderen Strategie werden Marker
in embryonale Stammzellen eingefügt,
die nur von bestimmten Zelltypen exprimiert
werden, beispielsweise ein Antibiotikaresistenz-Gen
oder ein grün
fluoreszierendes Protein, das ausschließlich
in den entstandenen Nervenzellen
exprimiert wird. Durch Gabe
eines Antibiotikums oder durch ein
Sortierverfahren ist es möglich, diese
Zelltypen anzureichern.
DÄ: Wäre nach der Transplantation
dieser gewonnenen Zellen nicht auch
noch eine Eigendifferenzierung oder gar
eine Tumorbildung denkbar?
Brüstle: Dies ist ein ernst zu nehmendes
Problem. Deshalb müssen vor einer
klinischen Anwendung Langzeituntersuchungen
stehen, die gewährleisten,
dass diese Zellen über Jahre hinweg stabil
in ihrem Zelltyp verankert bleiben.
Eine Tumorbildung ist bei den von uns
hergestellten hochaufgereinigten Gliazellen
im Tierversuch bisher in keinem
Fall vorgekommen.
DÄ: In Großbritannien ist man bereits
in die klinische Anwendung gegangen
und hat Parkinson-Patienten fetale
dopaminproduzierende Zellen transplantiert,
von denen sich dann wohl auch
einige zu Knochen- und Knorpelzellen
entwickelt haben . . .
Brüstle: Das sind Experimente, die
nicht sauber durchgeführt wurden. Dabei
handelt es sich um einen Ansatz, der
nicht auf Stammzellen aufbaut, sondern
auf der Isolation von Zellen aus dem fetalen
Nervensystem. Wird das Verfahren
– die Entnahme von Zellen aus der
Hirnregion, aus der sich später die
dopaminergen Neurone entwickeln –
nicht sachgemäß durchgeführt, besteht
die Gefahr, dass andere Gewebeteile
mit transplantiert werden und sich spä-
ter entwickeln. In dieser Hinsicht unterscheidet
sich die embryonale Stammzelltechnik.
Dort müssen wiederum die
undifferenzierten Zellen aussortiert
werden, da diese nach Transplantation
in alle möglichen Zellen ausreifen
könnten.
DÄ: Wie hoch ist die Gefahr der Abstoßung
nach der Transplantation?
Brüstle: Die Abstoßung ist ein Kernproblem
der Transplantationsmedizin
überhaupt. Um sie zu verhindern, wäre
es bei den embryonalen Stammzellen
denkbar, Banden von Zellen aufzubauen,
in denen verschiedene Gewebetypen
vorhanden sind, und dann für den
jeweiligen Patienten einen gematchten
Donor zu finden. Weiterhin ist es möglich,
die Oberflächenstruktur dieser
Zellen genetisch so zu verändern, dass
Abstoßungsreaktionen zumindest gehemmt
werden. Es ist über die Kernreprogrammierung
langfristig möglich,
pluripotente Zellen mit dem Erbgut
desselben Patienten herzustellen.
DÄ: Das wäre auch mit adulten
Stammzellen möglich. Warum forscht
man dann nicht zunächst an diesen?
Brüstle: In der momentanen Diskussion
werden die adulten Stammzellen
oft als den embryonalen Stammzellen
ebenbürtig dargestellt. Aus naturwissenschaftlicher
Sicht kann man in meinen
Augen jedoch nicht auf die Forschung
an embryonalen Stammzellen
verzichten. Diese haben wichtige Vorteile:
eine uneingeschränkte Vermehrbarkeit
über lange Zeiträume und die
Möglichkeit der gezielten Ausreifung in
der Zellkultur.
DÄ: Doch neuen Publikationen zufolge
sollen auch adulte Stammzellen in andere
Gewebe einwandern und dort nicht
nur Ursprungsgewebe bilden können . . .
Brüstle: Es ist aber noch nicht möglich,
diesen Transdifferenzierungsprozess
gezielt in der Zellkultur zu steuern.
Es gibt wohl einzelne Fälle, bei denen
aus adulten Stammzellen verwandte
Gewebszellen gezüchtet wurden. Es
scheinen jedoch gravierende Unterschiede
zu den embryonalen Stammzellen
zu bestehen, da es sich bei diesen um
eine Programmierung von einer unreifen
in eine reife Zelle handelt. Bei den
adulten Stammzellen handelt es sich um
eine Umprogrammierung von einer
spezifischen Zelle in eine andere gewe-