Heilung durch Stammzellen?
Die Idee ist verblüffend einfach: Mit den von Medizinforschern hergestellten neuen, gesunden Stammzellen, die sich verschieden ausdiffenzieren, sollen neuartige Therapien für unterschiedliche, bisher unheilbare Krankheiten des Menschen entwickelt werden.
" />

Life Sciences Innovations

Regenerative Medizin:

Heilung durch Stammzellen?
Stammzellen dürfen für Gentherapien, Krebsbekämpfung und neue Medikamenten-Entwicklungen eingesetzt werden. (Bild: DFG)

Richard E. Schneider*)

Die Idee ist verblüffend einfach: Mit den von Medizinforschern hergestellten neuen, gesunden Stammzellen, die sich verschieden ausdiffenzieren, sollen neuartige Therapien für unterschiedliche, bisher unheilbare Krankheiten des Menschen entwickelt werden. Doch da es sich um komplexe Vorgänge im menschlichen Körper wie Krebs, neurodegenerative Erkrankungen (Alzheimer, Parkinson, MS, Chorea Huntington, etc.) oder gar das Aufhalten von Alterungsprozessen mithilfe von Stammzellen handelt, liegt das Ziel derzeit noch in weiter Ferne.

Überdies stehen einige gesetzliche Bestimmungen wie das ausdrückliche Verbot der Herstellung von ES (embryonalen Stammzellen) in Deutschland einem raschen medizinwissenschaftlichen Fortschritt auf diesem Gebiet im Wege. HES-L (Humane embryonale Stammzell-Linien) dürfen allerdings aus dem Ausland (konkret: Israel und USA) importiert und eingesetzt werden. Dagegen sind von jenen importierten HES abgeleitete Sub-Zell-Linien im Inland wie EU-weit für Forschungszwecke zugelassen. Unter diesem Aspekt erhält das am 18.10.2011 vom Europäischen Gerichtshof in Luxemburg verhängte, generelle Verbot der Patentierung von biomedizinischen Verfahren, bei denen embryonale Stammzellen (ES) verwendet werden, allerdings „ein Geschmäckle“. Es ist nämlich keineswegs so, dass Forschung und Patentierung mit HES weltweit verboten wäre, sondern dies ist nur Medizinforschern verwehrt, die selbst hergestellte HES verwenden möchten sowie in der EU leben und arbeiten (siehe LABO, Mai 2011).

Anzeige

Gemeinsame westliche Wertekategorien einfordern

Dementsprechend enttäuscht zeigte sich der Bonner Neurologe Oliver Brüstle, der somit definitiv vor dem EU-Gerichtshof der Klägerin „Greenpeace“ unterlag. Greenpeace hatte 2004 gegen die bereits im Jahre 1999 erfolgte Patentierung eines von Brüstle entwickelten Verfahrens zur Gewinnung von Nervenzellen des Gehirns aus HES (Humanen Embryonalen Stammzellen) Klage beim Europäischen Patentamt eingereicht. Dagegen klagte der Bonner Stammzellen-Forscher vor dem Bundesgerichtshof (BGH) in Karlsruhe. Der BGH war es wiederum, der sich mit der Bitte um Vorgabe einer Richtlinie an den EU-Gerichtshof nach Luxemburg wandte.

In seiner Urteilsbegründung folgte zwar der EuGH der Argumentation von Prof. Brüstle sowie anderen renommierten Medizinforschern in der EU, dass es sich bei den von Brüstle eingesetzten embryonalen Zell-Linien nicht um einen Embryo handelte, sondern um Zelllinien. Jedoch seien diese aus humanen embryonalen Stammzellen (HES) entstanden und somit gesetzlich zu schützen. Dabei übersehen die Richter aber geflissentlich, dass jedes Jahr im Rahmen von künstlichen Befruchtungen in einzelnen EU-Ländern, wie z.B. Belgien, von Reproduktionsmedizinern eine Vielzahl von Embryonen in Reagenzgläsern hergestellt werden, die, weil nicht sofort verbraucht, zunächst tiefgefroren und später vernichtet werden. Die Einfrierungsmaßnahme erfolgt vorwiegend wegen des geltenden Verbots der Vernichtung von HES. Diese humanen embryonalen Stammzellen werden aber später faktisch dennoch weggeworfen und entsorgt, weil sie unbrauchbar bzw. von der Zeit zerstört wurden. Überdies sind weder in USA noch in Israel die Forschung, Herstellung und der Verkauf solcher Zell-Linien aus HES verboten.

Daraus ergibt sich eine prinzipielle Frage: Wo, wenn nicht speziell auf dem Gebiet der Spitzenforschung, sollte der Grundsatz von gemeinsamen Wertekategorien des Westens greifen? In der Bundesrepublik findet außerdem der Grundsatz von der Freiheit der Forschung im Prinzip größere Beachtung. So drängt sich immer stärker die grundlegende Frage auf, weshalb Prof. Brüstle nicht auch innerhalb der EU HES-Forschung betreiben und auch patentieren lassen darf, wie er dies z.B. in USA tun könnte? Sollte er doch deswegen nach USA emigrieren? Dieser Ausweg wäre generell fatal für die deutsche Wissenslandschaft. Der Bonner Medizinforscher selbst ist übrigens der Auffassung, dass nur der EU-Gerichtshof eine solch restriktive Haltung gegenüber HES einnimmt, die weit hinter das zurückgeht, was in einzelnen EU-Ländern gefordert wird. Brüstle veröffentlichte in diesem Jahr in der Fachzeitschrift CMLS (Cellular and Molecular Life Science), Basel, einen weiteren Forschungsbeitrag über transplantierte neuronale Stammzellen aus HES. Nach seiner Auffassung genügen nur wenige HES, weil diese sich im Gehirn zu neuronalen Zellen weiter entwickeln und sich dort auch vermehren.

Forschungen an importierten HES

Anachronistisch mutet die Entscheidung des EU-Gerichtshofes an, weil sie in keiner Weise berücksichtigt, dass in England und Schweden bereits über 100 ES-Zell-Patente erteilt wurden, die nun allesamt unwirksam werden wie Prof. Brüstles Patente. Dies sagen zumindest seine Rechtsanwälte. Zu beachten in diesem Zusammenhang ist aber auch, dass in der Bundesrepublik bisher nicht weniger als 69 Genehmigungen für HES-basierte Forschungsprojekte vom Robert-Koch-Institut (RKI), Berlin, als Aufsicht führender Behörde erteilt wurden. Wie im Falle von Prof. Brüstle handelt es sich durchgehend um importierte humane Stammzell-Linien (HES-L). Doch wäre es falsch, den „Schwarzen Peter“ allein dem EuGH zuzuschieben, denn auch die gegenwärtige deutsche Gesetzgebung ist hinsichtlich der Verwendung humaner embryonaler Stammzellen überaus restriktiv: HES dürfen in Deutschland nicht für Forschungszwecke hergestellt und verbraucht werden und importierte HES müssen vor dem Jahr 2007 hergestellt worden sein. Was faktisch bedeutet, dass auch das BMBF eine mehrjährige Wartefrist für überzählige Stammzellen einschiebt, die im Rahmen von Unfruchtbarkeits-Behandlungen entstanden sind.

Im laufenden Jahr 2011 wurden bis Mitte Oktober elf neue Forschungsanträge eingereicht und vom RKI genehmigt. So untersucht Dr. Alexander Kleger, Uniklinik Ulm, die Calcium-aktivierbaren Kaliumkanäle während der kardialen Differenzierung der humanen embryonalen wie auch den vom Menschen hergestellten, induzierten pluripotenten Stammzellen (IPS). Prof. Ezo Bonifacio, TU Dresden, will aus HES und IPS Insulin produzierende ß-Zellen herstellen, die Medizinische Hochschule Hannover untersucht derweil die genomische Integrität von HES sowie IPS. Schließlich erforscht die GSI (Gesellschaft für Schwerionenforschung), Darmstadt, die Einwirkung von ionisierenden Strahlen auf humane embryonale Stammzellen.

Derweil wurde zum ersten Mal von der britischen Gesundheits-Aufsichtsbehörde MHRA (Medicines and Healthcare Products Regulatory Agency) ein klinischer Test mit embryonalen Stammzellen genehmigt. Insgesamt zwölf Patienten mit der schweren, zur Erblindung führenden chronischen Augenerkrankung, Stargardt Disease, wurden aus HES abgeleitete Zellen direkt in das Auge injiziert. Es sei dies der erste klinische Test außerhalb der USA, kommentierte Robert Lanza vom durchführenden US-Biotech-Unternehmen Advanced Cell Technology. In vorausgegangenen Tierversuchen sei mit dieser Methode bei Ratten und Mäusen eine signifikante Verbesserung der Sehfähigkeit herbeigeführt worden.

Doch auch aus Deutschland werden interessante medizinische Fortschritte vermeldet. So gelang es Medizinforschern des MPI für molekulare Medizin, Münster, und der MH, Hannover, Hautzellen von leberkranken Mäusen in induzierte pluripotente Stammzellen (IPS) umzuprogrammieren und danach den Gendefekt zu reparieren, der Ursache für die Lebererkrankung war. Mit IPS-Zellen konnten auch Embryonen geheilt werden, die Träger dieser Genanomalie waren. Diese Mäuse besitzen übrigens einen vierfachen Chromosomensatz. Beim Menschen ist die diagnostizierte Lebererkrankung selten, führt jedoch rasch zum Tod.

Rückschläge bei IPS

Trotz dieses punktuellen Erfolgs haben sich die Hoffnungen in die IPS-Methode eingetrübt. Es zeigte sich nämlich zwischenzeitlich, dass die Qualität der von den Medizinforschern selbst hergestellten induzierten pluripotenten Stammzellen (IPS) stark variiert bzw. diese Zellen sich stark voneinander unterscheiden. Der in USA am Whitehead Institute, Cambridge (Nähe Boston), tätige deutsche Stammzell-Forscher Rudolf Jaenisch sagt, dass beim Vergleich einer IPS, die aus einer gesunden Zelle hergestellt wurde, und einer IPS aus einer kranken Zelle sich der Vergleich zwischen Äpfel und Birnen aufdränge, so verschieden seien diese beiden IP-Stammzellen. Überdies können IPS sich im Gehirn nicht in neuronale Zellen differenzieren, was eine Parkinson- oder Alzheimer-Therapie nahezu unmöglich macht.

Ebenso unterscheiden sich ES (embryonale Stammzellen) der Maus, die sich rasch vermehren und genetisch leicht zu verändern sind, deutlich von denen des Menschen. Es zeigte sich anhand von Untersuchungen, dass sich die ES-Zellen der Maus in einem fortgeschritteneren Stadium der Entwicklung befinden. Um den optimalen Grundzustand einer pluripotenten Stammzelle herauszufinden, wurden mit molekularen Tricks humane ES-Zellen in einen erstrebenswerten „naiven“ Zustand versetzt. Daraus könnten dann „optimale Stammzellen“ hergestellt werden. Andererseits, so Jaenisch, könnte die Herstellung solcher „naiver“ Stammzellen eine neue ethische Debatte in Deutschland auslösen.
Bis zum Einsatz der von Menschen hergestellten IPS-Zellen in regenerativen Therapien sei es jedoch noch ein weiter Weg, resümierte Rudolf Jaenisch abschließend und warnte vor allzu großen Hoffnungen. Nützlich und brauchbar seien IPS-Zellen bereits jetzt in der Petrischale, wo sie als Krankheitsmodelle bei der Suche nach neuen pharmakologischen Wirkstoffen eingesetzt werden könnten, kommentiert Max-Planck-Forscher Hans R. Schöler, Münster, den aktuellen Forschungsstand. Pharmaunternehmen seien zunehmend daran interessiert, die aus IPS-Zellen hergestellten Krankheitsmodelle in-vitro für die Suche nach neuen Wirkstoffen einzusetzen, berichtete Schöler. „Wir arbeiten bereits eng mit dem Lead Discovery Center in Dortmund zusammen, um neue Medikamente zu entwickeln“, sagte der Münsteraner Stammzellforscher. Derzeit treibt Schöler auch die Gründung des Centrums für Angewandte Regenerative Entwicklungstechnologien (CARE) in Münster voran, in dem die IPS-Technologie als Lieferant für Krankheitsmodelle für die Wirkstoff-Forschung dienen soll. Rund 400 Stammzellforscher hatten sich auf einer internationalen Tagung Mitte September 2011 am Max Delbrück Centrum in Berlin-Buch getroffen.

Stammzellen sind die Hoffnungsträger

Zur besseren Erforschung der regenerativen Medizin hat das BMBF (Bundesministerium für Bildung und Forschung) mit dem US-amerikanischen California Institute of Regenerative Medicine (CIRM) zusammengespannt. Das CIRM ist die weltweit größte Fördereinrichtung für Stammzell-Forschung und weist ein Budget von 3 Mrd. US-Dollar aus. Davon wurden über 277 Mio. Euro in die verschiedenen Forschungsbereiche für Stammzellen investiert, berichtet Alan Trounson, Präsident des CIRM, der eine weltweite Infrastruktur für die Entwicklung von Stammzell-Therapien aufbauen und möglichst rasch klinische Studien durchführen möchte. Neben Deutschland kooperiert das CIRM mit neun weiteren Staaten. Es experimentiert derzeit mit Pankreas-Vorläuferzellen, die in Alginat-Kapseln eingeschlossen wurden. Diese werden subkutan Diabetes-Patienten implantiert und sollen ihnen helfen, Insulin herzustellen.

Die vor über zehn Jahre von Wissenschaftlern als Methusalem-Gen, das die Menschen älter werden lässt, bezeichnete Gen-Sequenz SIR2 ist doch nicht verantwortlich für das Älter-Werden des Menschen. Der englische Genforscher David Gems widerlegte in nature Bd. 410, Seite 227, diese jahrelang für richtig erachtete These, der inzwischen auch deren Urheber zustimmten, da sie ihre frühere Forschungsarbeit nicht reproduzieren konnten. Die Max-Planck-Wissenschaftlerin Linda Partridge, MPI für Biologie des Alterns, Köln, war an Gems‘ Arbeiten beteiligt. Diese förderten zutage, dass das Gen SIR2 und mit ihm verwandte Gene irrelevant sind für die Erreichung einer höheren Lebensdauer.

Dass die regenerative Medizin durchaus auch klare Fortschritte aufweist, zeigte Heike Walles von der Uniklinik Würzburg. Als Expertin für die Herstellung von Gewebe im Labor berichtete sie von den mittlerweile Daumennagel großen Hautgewebe-Stücken, die vollautomatisch im Labor von Expertengruppen des Fraunhofer-IGB, Stuttgart, hergestellt werden. Walles will derzeit weniger Ersatzgewebe für Patienten herstellen als vielmehr Gewebe für Wirkstoff-Tests. Demnächst will sie bis zu 5000 Stück solcher automatisch hergestellter Hautgewebe produzieren. Erwähnenswert ist zu guter Letzt, dass Bioreaktoren konstruiert wurden, in denen sich pluripotente Stammzellen rasch vervielfältigen lassen.

Richard E. Schneider*)

  1. Freier Wissenschaftsjournalist, Brunnen- str. 16, 72074 Tübingen, Tel. 07071/253015.
Anzeige

Das könnte Sie auch interessieren

Anzeige

Mikroplatten-Pipette

Manuell, aber mit Servomotor

Die Viaflo 96/384 Mikroplatten-Pipetten wurden für  Anwendungen  wie ELISA, PCR, Nukleinsäure- und Proteinextraktion entwickelt und optimiert. Mit ihrer intuitiven manuellen Bedienung erlauben diese Systeme die Übertragung ganzer Platten in einem...

mehr...

Einweg-Mahlbecher

Arzneimittel ICH Q3D-konform prüfen

Ab Dezember 2017 muss die ICH Q3D „Guideline for Elemental Impurities“ für bereits auf dem Markt befindliche Arzneimittel umgesetzt und die Überwachung der Schwermetallbelastung auf eine spezifische quantitative Kontrolle umgestellt werden.

mehr...

Transfektionsreagenz

Gen-Silencing

Fuse-It-siRNA ist ein Transfektionsreagenz für schnelles und effizientes Gen-Silencing. Auch in sensitiven und schwierig zu transfizierenden Zellen, wie z.B. primären Keratinozyten, beweist es hohe Biokompatibilität.

mehr...

Killerzellen

Medium für die Kultivierung

Mit dem neuen NK MACS® Medium ermöglicht Miltenyi Biotec die spezifische Kultivierung von menschlichen natürlichen Killerzellen, den sogenannten NK-Zellen. Mit diesem Zellkulturmedium kann der Anwender von voll funktionsfähigen Zellen profitieren,...

mehr...
Anzeige
Anzeige