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

nem Symposium der Berliner Medizinischen
Gesellschaft Ende November in
Berlin. Seine Arbeitsgruppe versucht,
ausgehend von Resektaten aus der
Epilepsiechirurgie, adulte neuronale
Stammzellen zu kultivieren, zu differenzieren
und in den Organismus zu retransplantieren.
Dazu sollen zunächst
geeignete Zellkulturmethoden zur Vermehrung
und Reifung der adulten
Stammzellen entwickelt werden.
Der Forschungsansatz beruht auf der
Erkenntnis, dass Stammzellen nicht nur
während der embryonalen und fetalen
Entwicklung, sondern auch im adulten
Gehirn existieren und sich zu neuen
Nervenzellen entwickeln können (Neurogenese).
Bis vor wenigen Jahren
glaubte man noch, dass sich die Gehirnzellen
nach der Geburt nur noch reduzieren,
nicht aber regenerieren und vermehren
können. Inzwischen ist jedoch
die Neurogenese im adulten Gehirn
nachgewiesen, vor allem im Bulbus olfactorius,
im Gyrus dentatus des Hippocampus
und im Neocortex.
* Dr. rer. nat. Hans-Georg Kuhn, Dr. med. Norbert Weidner
und Dr. med. Jürgen Winkler
Nachgefragt
DÄ: Herr Aigner, wird die Transplantation
von adulten neuralen Stammzellen
die Therapie der Zukunft bei neurologischen
Erkrankungen sein?
Aigner: Neurale Stammzellen des
adulten Nervensystems werden sicherlich
nicht das Allheilmittel sämtlicher
neurologischer Erkrankungen sein. Ihr
Einsatz wird sich primär auf neurodegenerative
Erkrankungen, wie den
Morbus Parkinson oder entzündliche
Erkrankungen, wie die multiple Sklerose,
beschränken. Die derzeitigen Therapien
versuchen lediglich den Zellverlust
zu vermindern oder den Verlust von
Neurotransmitterstoffen zu kompensieren.
Stammzelltherapien hingegen zielen
auf einen zellulären Ersatz ab.
DÄ: Die adulten neuronalen Stammzellen bieten
einige Vorteile: Sie sind ohne ethische Bedenken
verfügbar und werden nach autologer Transplantation
nicht vom Organismus abgestoßen. Ist es da
überhaupt nötig, menschliche embryonale Stammzellen
zur Züchtung von Zellersatz einzusetzen?
Aigner: Bei dem derzeitigen Wissensstand sollen
und müssen beide Zelltypen gleichwertig und intensiv
zunächst im Tierexperiment auf ihr therapeutisches
Potenzial und auf ihr Risiko getestet werden.
Erst dann kann einer Zellpopulation der Vorzug für
die klinische Anwendung gegeben werden. Die adul-
D O K U M E N T A T I O N
Auf dem Gebiet der adulten Stammzellforschung
beschäftigen sich Ärzte
und Wissenschaftler mit zwei grundsätzlichen
Bereichen: der Stimulation
der adulten Neurogenese in vivo und
der Regulation in vitro. Die „In-vivo-
Stammzellforscher“ versuchen, die Neurogenese
durch Wachstumsfaktoren,
Unterdrückung von Apoptose-Signalen
und äußere Reize „vor Ort“ zu stimulieren
und auf diese Weise Reparaturvorgänge
zu induzieren und Zellverluste
direkt im Gehirn zu kompensieren
(DÄ, Heft 33/2001).
„In-vitro-Stammzellforscher“ wie
Aigner nutzen ebenfalls die Multipotenz
der adulten neuronalen Stammzellen.
Sie entnehmen diese jedoch und versuchen,
deren Proliferation und Differenzierung
durch Medienzusätze zu beeinflussen.
Aigners Vision ist es, körpereigene
Zellen zu vermehren und in vitro
zu neuen Nerven- beziehungsweise
Gliazellen (Astrozyten sowie Oligodendrozyten)
reifen zu lassen und diese dem
Spender autolog zu transplantieren. Somit
würde die Gefahr der Transplantatabstoßung
gebannt, die bei der Trans-
te Stammzellforschung profitiert
auf jeden Fall von den
Kenntnissen, die an embryonalen
Zellen gewonnen worden
sind, da die Regulationsmechanismen,
die die Proliferation
und Differenzierung kontrollieren,
vergleichbar sind.
DÄ: Welches sind die größten
Hindernisse bis zum klinischen
Einsatz von adulten
Stammzellen?
Aigner: Derzeit ist der Einsatz
primär durch die noch unzureichendenZellkulturbedingungen
limitiert. Im Gegensatz
zu ES-Zellen vermehren sich
adulte Stammzellen nur ungenügend.
Wir müssen noch Wege finden, die Zellproliferation
zu steigern, um aus einer möglichst
kleinen Biopsie in relativ kurzer Zeit möglichst viele
neurale Stammzellen zu züchten.
Dr. rer. nat. Ludwig Aigner,
Nachwuchsgruppenleiter
der Universität Regensburg,
VW-Stiftung Foto: privat
DÄ: In welchem Zeitraum könnten die Therapiestrategien
umgesetzt werden?
Aigner: Mit einer auf adulte neurale Stammzellen
basierenden Zellersatztherapie kann sicherlich
nicht in den nächsten fünf Jahren gerechnet
werden. Ein Zeitraum von zehn Jahren ist eher realistisch.
plantation von embryonalen Stammzellen
besteht.Neurale Stammzellen lassen
sich bereits aus verschiedenen Gehirnregionen
von Nagern und Menschen
isolieren. „Durch geeignete Wachstumsfaktoren,
wie den epidermalen
Wachstumsfaktor (EGF) und den basischen
Fibroblasten-Wachstumsfaktor
(FGF-2) können die Zellen in Neurosphären
(dreidimensionale Zellaggregate
von neuralen Vorläuferzellen) angereichert
und vermehrt werden“, erklärt
Aigner. Nach klonaler Expansion der
Zellen entzog der Neurobiologe den
Neurosphären die Wachstumsfaktoren
und gab andere Signalmoleküle hinzu
(Retinolsäure sowie neurotrophe Faktoren).
Daraufhin beobachtete er die
Reifung der Stammzellen zu Nervenoder
Gliazellen. Besonders erfolgversprechend
sei der Einsatz der autologen
Transplantation bei der Therapie des
Morbus Parkinson, da dieser durch einen
räumlich und funktionell relativ
eng umschriebenen Nervenzellverlust
charakterisiert ist. Bei Morbus Alzheimer
hingegen sei eher eine endogene
Stimulation der neuralen Stammzellen
aussichtsreich. Bei Traumata, wie
der Querschnittslähmung, ist ebenfalls
die Transplantation von neuralen
Stammzellen erfolgversprechend. Die
dadurch ersetzten Gliazellen könnten
ein neues Gerüst zur Wiedereinsprossung
unterbrochener Nervenbahnen
bilden. „Bei der Transplantation gehen
wir davon aus, dass die In-vivo-Umgebung
des Transplantats zusätzlich einen
determinierenden Einfluss auf die
Differenzierung ausübt“, erläuterte
Aigner. Seinem Kollegen Weidner gelang
es bereits, aus dem erwachsenen
ZNS gewonnene neurale Stammzellen
in verletztes Rückenmark zu transplantieren,
die sich in Gliazellen umwandelten.
Am 30. Januar werden die Abgeordneten
des Deutschen Bundestages abschließend
und allein nach ihrem Gewissen
über die Zukunft der Stammzellforschung
in Deutschland diskutieren.
Die Abstimmung gehört damit zu den
wenigen,bei denen es keinen Fraktionszwang
gibt. Einen Tag später will die
DFG entscheiden, ob der Import von
embryonalen Stammzelllinien aus dem
Ausland mit öffentlichen Geldern gefördert
werden soll. Dr. med. Eva A. Richter
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