Embryonale Stammzellen bleiben unersetzlich

   

Embryonale Stammzellen treiben die Forschung voran, und vielleicht bald auch die Medizin. Doch ein Embryo muss für sie zerstört werden.

1998 gelang es dem US-amerikanische Forscher James Thomson, erstmals menschliche embryonale Stammzellen zu erzeugen. Sein Experiment erwies sich als folgenschwer: Es löste erhitzte ethische Kontroversen aus und beflügelte die Hoffnung auf neue Therapien. Dabei geht beinahe unter, dass die Zellen vor allem für die Forschung wichtig sind.

Gewinnung embryonaler Stammzellen

Blastozysten bestehen aus Trophoblasten und Embryoblasten; aus letzteren züchtet man embryonale Stammzellen.

Ethischer Konflikt und medizinisches Potential - beides hängt mit der Herkunft der embryonalen Stammzellen zusammen. Sie werden einer frühen Form des Embryos gewonnen, in dem die Zellen ein noch fast unbeschränktes Entwicklungs­potential haben.

Wichtig für die Forschung

Der frühe Embryo - Blastozyste genannt - entwickelt sich etwa nach fünf Tagen aus der befruchteten Eizelle. Die kugelförmige Blastozyste besteht aus zwei unterschiedlichen Zellarten: Die Zellen auf der Ober­fläche werden zu einem Teil der Plazenta, während die Zellen im Innenraum sich zu einem Embryo weiterentwickeln. Diese Embryoblasten werden im Labor isoliert und vermehrt - aus ihnen gehen die embryonalen Stammzell-Linien hervor.

Embryonale Stammzellen wachsen sehr schnell und können sich zu allen anderen Körperzellen weiterentwickeln. Für die Forschung sind sie daher unersetzlich: Die frühe Phase der Entwicklung und die Entstehung der unterschiedlichen Gewebe kann nur an ihnen untersucht werden.

Für diese Fragen gibt es kaum Alternativen: Adulte Stammzellen sind in der Regel schwer zugänglich und vermehren sich schlecht. Induzierte pluri­potente Stammzellen weisen Veränderungen im Genom auf, deren Folgen noch schwer absehbar sind3.

Auch embryonale Stammzellen altern

Unterschiedliche Stammzell-Linien haben unterschiedliche Eigenschaften2; man benötigt eine möglichst große Zahl, um alle Optionen auszuschöpfen. Zusätzlich verändern sich die Linien im Laufe der Zeit; sie werden unbrauchbar und müssen durch neue ersetzt werden. Der Bedarf an neuen Linien - und damit an Embryonen - wird also nicht nachlassen.

Umstrittene Hoffnungsträger: Menschliche embryo­nale Stamzellen in einer Petrischale. (Quelle: E. Russo)

Doch die Vermehrung embryonaler Stammzellen im Labor ist nicht ohne Tücken. Sie sind sehr empfindlich, sterben leicht ab oder verändern sich auf unerwünschte Weise1. Im Erfolgsfall wachsen embryonale Stammzellen jedoch unbegrenzt weiter und lassen sich leicht in großen Mengen erzeugen.

Neue Stammzelltherapien

Embryonale Stammzellen sind in vielerlei Hinsicht ideal für die Behandlung von Krankheiten. Sie sind unbegrenzt entwicklungsfähig und noch relativ jung - ihr Genom ist weitgehend frei von schädlichen Gen­mutationen. Und sie wachsen schnell zu großen Zellmengen heran. All das sind gute Voraus­setzungen für neue Stammzelltherapien.

Aber es gibt auch praktische Probleme. Embryonale Stammzellen werden vom Körper als fremd erkannt und abgestoßen4. Patienten müssten ein Leben lang Medikamente nehmen, um das Immunsystem von einer Attacke abzu­halten. Und langfristig besteht die Gefahr, dass sich einzelne embryonale Stammzellen zu einer besonderen Krebsart entwickeln (Teratom genannt).

Im Oktober 2010 wurde erstmals ein Mensch mit embryonalen Zellen behandelt. Die ersten drei Studien mit insgesamt 23 Patienten sind nun abgeschlossen, und die Auswertung zeigen: Embryonale Stammzelltherapien können vorerst als sicher gelten. Aber ein Heilerfolg ist damit noch nicht bewiesen, dazu sind die Studien viel zu klein.

Embryonale Stammzellen sind ethisch umstritten

Vor einer medizinischen Anwendung müssen erst die ethischen Probleme gelöst werden: Viele sehen in einem fünf Tage alten Embryo bereits ein menschliches Wesen. Vor allem die katholische Kirche vertritt diesen Standpunkt mit großer Vehemenz. Auch wird es manche beunruhigen, wenn embryonale Stammzellen als Pharma-Produkt vermarktet und verkauft werden.

In den letzten Jahren hat die ethische Debatte deutlich an Schärfe verloren, nach den jüngsten Erfolgen der Stammzelltherapien waren kaum noch kritische Stimmen zu hören. Die embryonale Stammzellforschung wird offenkundig deutlich besser akzeptiert als noch vor einigen Jahren. Doch das kann nicht darüber hin­weg­täuschen, dass die grundsätzlichen ethischen Fragen ungelöst bleiben.

Die klinischen Studien mit embryonalen Stammzellen werden sich noch über viele Jahre hinziehen. Schnelle Fortschritte sind nicht zu erwarten. Die Debatte um die embryonalen Stammzellen wird uns also noch viele Jahre begleiten.

1 Laurent et al., Dynamic Changes in the Copy Number of Pluripotency..., Cell Stem Cell 2011, vol. 8, pp. 106-18 (link)
2 Wobus und Löscher, Humane embryonale Stammzellen im Kontext internationaler Forschungsaktivitäten, Bundesgesundheitsblatt 2008, vol. 51, pp. 994-1004 (link)
3 Robinton et al., The promise of induced pluripotent stem cells in research and therapy, Nature 2012, vol. 481, p. 295-305 (link)
4 Swijnenburg et al., Immunosuppressive therapy mitigates immunological rejection of human embryonic stem cell xenografts, PNAS 2008, vol. 105, pp. 12991-6 (link)

Gewinnung embryonaler Stammzellen

Blastozysten bestehen aus Trophoblasten und Embryoblasten; aus letzteren züchtet man embryonale Stammzellen.
Für manche ein Mord: Bei der Gewinnung embryonaler Stammzellen werden Blastozysten - eine frühe Form des Embryos - zerstört.

Definition Embryonale Stammzellen

Embryonale Stammzellen werden aus fünf Tage alten Embryonen gewonnen. Sie können alle Gewebe und Organe des Körpers hervorbringen, mit Ausnahme der Plazenta.

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Umstrittene Hoffnungsträger: Menschliche embryo­nale Stamzellen in einer Petrischale. (Quelle: E. Russo)

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Kurz und knapp

  • für die Gewinnung von embryonalen Stammzellen muss ein fünf Tage alter Embryo, die Blastozyste, zerstört werden
  • aus embryonalen Stammzellen können alle Körpergewebe entstehen
  • embryonale Stammzellen vermehren sich schnell und eignen sich daher gut für Forschung und Medizin
  • seit Ende 2010 werden embryonale Stammzellen am Menschen getestet