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StartseiteForschung aktuellGezüchtete Nervenzellen für den Wirkstofftest07.01.2014

AlzheimerGezüchtete Nervenzellen für den Wirkstofftest

Bestimmte Typen von Stammzellen lassen sich in Nervenzellen verwandeln, die dann als Testsystem für Medikamente dienen können. Zum Beispiel für Medikamente gegen die Alzheimer-Krankheit.

Von Michael Lange

Das LINA-Gen könnte eines Tages bei Hirnschlägen heilen helfen. (bcm.edu)
Stammzellen können in Nervenzellen verwandelt werden und so bei Medikamententests helfen (bcm.edu)
Weiterführende Information

Dolly-Verfahren auf Menschen angewandt (Deutschlandfunk, Forschung aktuell, 16.05.13)

Kluge Stammzellen (Deutschlandfunk, Forschung aktuell, 11.04.13)

Stammzellen für die Augen (Deutschlandfunk, Forschung aktuell, 21.09.12)

Neue Wirkstoffe gegen die Alzheimer-Krankheit werden dringend gebraucht. Sie sollen verhindern, dass sich bestimmte Proteine, die Beta Amyloide, im Gehirn zwischen den Nervenzellen ablagern und so das Gehirn schädigen. Ob eine Substanz die erhoffte Wirkung gegen die Beta Amyloide zeigt, wird zunächst in Zellkulturen getestet. Diese stammen meist aus Tieren oder aus menschlichem Tumorgewebe. Eigentlich müsste man die Wirkstoffe an menschlichen Nervenzellen testen. Aber die standen bislang als Zellkultur nicht zur Verfügung. Dazu der Stammzellenforscher Philipp Koch vom Institut für Rekonstruktive Neurobiologie der Universität Bonn.

"Nervenzellen sind sehr viel schwerer zugänglich und dementsprechend eine ganz besondere Klasse. Das heißt, sie können ganz anders reagieren auf bestimmte Wirkstoffe. Was wir machen: Wir haben die Idee, dass bestimmte Stoffe an den Zellen getestet werden müssen, an denen sie auch im Menschen wirken sollen. Entsprechend nutzen wir die Reprogrammierung, um solche Zellen herzustellen, um dann die Medikamente direkt an diesen Zellen auszuprobieren."

Reprogrammierung bedeutet: Reife Zellen, die sich bereits spezialisiert haben, werden durch bestimmte genetische Faktoren wieder jugendlich und vielseitig. So lassen sich aus Hautzellen Stammzellen züchten. Und die lassen sich anschließend in Nervenzellen umwandeln. Für die Entwicklung dieser Technik hat der Japaner Shinya Yamanaka vor einem Jahr den Medizin-Nobelpreis erhalten. Im Stammzellenlabor von Philipp Koch ist Reprogrammierung heute Routine.

"Das läuft so, dass man Hautstanzen von Patienten oder Kontrollen gewinnt und die reprogrammieren wir in sogenannte induzierte pluripotente Stammzellen. Das sind Zellen, die sind vergleichbar mit embryonalen Stammzellen. Das heißt: Wir können sie danach umwandeln in alle Zellen des Körpers, unter anderem Nervenzellen."

Die Bonner Forscher um Philipp Koch züchteten Nervenzellen aus den Hautzellen von Alzheimer-Patienten, die an einer vererbten Form der Krankheit leiden. Die Nervenzellen behandelten sie mit einer Substanz, die bei Zellkulturen aus Tier- oder Tumorzellen erfolgreich war, versagten dann aber bei klinischen Studien am Menschen. Der Test mit den Nervenzellen in Zellkultur fiel eindeutig aus. Die übliche Dosis zeigte bei menschlichen Nervenzellen keinerlei Wirkung. Das heißt, die Substanz ist durchgefallen. Das zeigen die Experimente an Nervenzellen im Labor – ganz ohne die Belastung von Patienten in klinischen Studien.

"Hätte man diese Daten vor Jahren zur Verfügung gehabt, dann hätte man möglicherweise diese Studien gar nicht veranlasst."

Für den Leiter des Instituts für Rekonstruktive Neurobiologie, Oliver Brüstle, ist klar, dass die Tests mit gezüchteten Nervenzellen bei der Medikamentenentwicklung gute Dienste tun können – nicht nur im Kampf gegen die Alzheimer-Krankheit. Dazu müssen die Methoden der Züchtung und Umwandlung von Stammzellen weiter verbessert und vereinfacht werden.

"Wir sind dabei, diese Vorgänge entsprechend zu industrialisieren. Und die Hoffnung ist jetzt natürlich, dass dieses Beispiel Schule macht und zukünftig für die Medikamentenentwicklung tatsächlich menschliche Nervenzellen eingesetzt werden - aus Stammzellen gewonnen. Und nicht diese wesentlich weniger aussagekräftigen tierischen Zelllinien."

So mancher Irrweg, der bei der Medikamentensuche Jahre in Anspruch nimmt und Forschungsgelder bindet, ließe sich durch relativ einfache Tests verhindern. Die Energie der Forscher könnte sich auf Substanzen konzentrieren, die wirklich Erfolg versprechend sind.

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