Induzierte Pluripotente Stammzellen

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Unter induzierten pluripotenten Stammzellen – kurz iPS – wird ein spezieller Typ von Stammzellen verstanden, der künstlich im Labor hergestellt wird. Mit Hilfe von Viren werden spezielle Gene in Körperzellen, beispielsweise der Haut, geschleust, um diese in den Zustand embryonaler Stammzellen zurück zu entwickeln - daher die Bezeichnung „induziert“. Der Vorteil dieses Verfahrens: Die ethisch umstrittene und in Deutschland verbotene Gewinnung reiner embryonaler Stammzellen aus menschlichen Embryonen würde entfallen. Gleichzeitig wären diese Stammzellen in der Theorie ähnlich vielseitig einsetzbar wie reine embryonale Stammzellen.

Aktueller Forschungsstand: Das erste Mal erwähnt wurden iPS im Jahr 2006, als der Japaner Shinya Yamaka von der Kyoto-Universität davon berichtete, dass er Hautzellen von Mäusen erfolgreich in einen Zustand zurückversetzen konnte, der embryonalen Stammzellen ähnelt. Ein Jahr später wiederholte er diesen Vorgang am menschlichen Modell. Zeitgleich zeigte das Forschungsteam um James Thomson an der amerikanischen Universität in Wisconsin eine solche Verjüngung mit Hilfe leicht abweichender Faktoren. An der Wiederholung und Weiterentwicklung dieser Methode arbeiten unter anderem auch eine Gruppe um Konrad Hochedlinger am Harvard Stammzellinstitut und Rudolf Jaenisch am Whitehead Institute in Cambridge. Um die Verjüngung der Zellen zu erreichen, wurden mit Hilfe viraler Faktoren vier entscheidende Gene in menschliche Hautzellen eingebracht. Die iPS entwickelten sich im Labor zu Herz-, Nerven- oder anderen Körperzellen. In Rahmen von tierexperimentellen Studien sind induzierte pluripotente Stammzellen bereits zur Behandlung der Sichelzellanämie und der Parkinson-Krankheit verwendet worden.

Unterschiede zu embryonalen Stammzellen: iPS sind keine embryonalen Stammzellen. So ist das Genmuster bei den Zellen nicht das selbe. Zudem konnten die induzierten pluripotenten Stammzellen noch nicht in alle beliebigen Zelltypen entwickelt werden. Es gibt Zellbestandteile, wie etwa die Mitochondrien, die nicht zurück entwickelt werden. Außerdem werden bei induzierten Zellverjüngung nicht die Schäden am genetischen Material der Ursprungszelle behoben, die im Laufe des Lebens zum Beispiel durch Alterung, Umwelteinflüsse oder Krankheiten entstehen.

Kritikpunkte: Ein Problem ist, dass die Gene mit Hilfe von viralen Vektoren in die Körperzellen eingebracht werden. Aufgrund der Tatsache, dass zwei der zugeführten Gene Krebsgene waren, wird befürchtet, dass diese entarten und sich zum Beispiel zu Tumorzellen entwickeln können. Zudem werden Viren als Träger der zugeführten Gene verwendet, die ihre eigene Erbinformation beim Einbringen in die Zielzellen integrieren und dadurch möglicherweise auch Krebs auslösen können. Desweiteren kann das Alter der zu verjüngenden Zellen zu einem Problem werden. Wird also beispielsweise eine Hautzelle auf den Status einer embryonalen Stammzelle zurückversetzt, werden auch bereits defekte Gene übernommen. Dies kann die „künstliche“ Zelle anfälliger für Krankheiten wie zum Beispiel Krebs machen.

Daher ist es offen, ob iPS unter den derzeitigen Bedingungen in der Lage sein werden, die in sie gesetzten Hoffnungen zu erfüllen, zumals es bereits etablierte Quellen für junge, potente Stammzellen gibt – etwa im Nabelschnurblut neugeborener Kinder.