Zellen, die ihr Gedächtnis verlieren

Wien. Embryonale Stammzellen könnten bald leichter aus Körperzellen hergestellt werden als bisher. Österreichische Forscher haben einen Schlüssel zur effizienteren Erzeugung gefunden.

Bereits 2006 hatte der japanische Mediziner Shinya Yamanaka eine Methode entdeckt, fertige Körperzellen in einen pluripotenten Zustand zurückzuversetzen. Der Hintergrund: Embryonale Stammzellen können zu jeder beliebigen Körperzelle heranwachsen. Sie sind Alleskönner, die zu all jenen Haut-, Gewebe-, Organ- , Nerven- oder Knochenzellen heranreifen, die den Körper ausmachen. Haben sie das einmal getan, behalten sie allerdings ihre Funktion. Außer, sie werden nach Yamanaka zurückprogrammiert. Dann werden sie zu induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS), die wieder alles können. IPS-Zellen sollen der Reparatur von geschädigten Organen oder Geweben dienen, ohne dass dafür (aus der künstlichen Befruchtung übrig gebliebene) Embryonen verbraucht werden müssen. Forscher der Institute für Molekulare Pathologie (IMP) und für Molekulare Biotechnologie (Imba) in Wien sowie der Harvard Medical School berichten nun im Fachjournal "Nature", eine Lösung für das Problem der Herstellung gefunden zu haben.

Neue Identität

"Ausdifferenzierte Körperzellen erinnern sich, wer sie sind. Schutzprogramme helfen ihnen, ihre Identität zu bewahren. Diese stellen sicher, dass bei den laufenden Zellteilungen die Tochterzellen der Mutter ähnlich sind", erklärt Studienautor Johannes Zuber vom IMP. Eine Hautzelle weiß, dass sie keine Leberzelle ist. Eine iPS-Zelle ist eine fundamentale Veränderung dieser Identität. "Wir haben nach Faktoren gesucht, mit denen wir die Zell-Identität aufweichen können, damit sie ihr Gedächtnis verliert und eine neue Identität annehmen kann", so Zuber. Die Forscher haben an 615 Genen, die an den Grundlagen des Zell-Gedächtnisses beteiligt sind, getestet, welche die wichtigsten Gedächtnisfaktoren sind. "Diese Faktoren nehmen wir bei der Herstellung von iPS-Zellen kurz weg. Die Zelle ist verwirrt. Im Moment der Verwirrung sagen wir ihr: Du warst schon immer eine Stammzelle", sagt der Krebsforscher.

Der Mechanismus steigert laut den Forschern den Produktionserfolg um das 50- bis 100-Fache. In der Biomedizin könnten Gewebe damit gezielter gezüchtet werden. Und da das Zellgedächtnis ein allgemeines Programm ist, sei es vorstellbar, "aus Bindegewebszellen direkt Nerven- oder Herzzellen zu züchten, ohne dass man über iPS-Zellen gehen muss", so Zuber. Ob dabei ein Wildwuchs an gezüchteten Geweben mit ungeahnten Typologien entstehen könnte, müsse allerdings noch überprüft werden.