Der Durchbruch gelang mit Hautzellen, zunächst bei der Maus und dann beim Menschen. Durch das Einschleusen von vier genetischen Faktoren machte der japanische Wissenschaftler Shinya Yamanaka aus Hautzellen induzierte pluripotente Stammzellen, kurz: IPS. Das sind Zellen mit den Eigenschaften embryonaler Stammzellen.
"Es ist ein wahnsinnig heißes Feld. Fast jede Gruppe, die mit embryonalen Stammzellen zuvor gearbeitet hat, ist jetzt interessiert diese neue Methode zu verwenden."
So der aus Wien stammende Forscher Konrad Hochedlinger von der Harvard Medical School. Er war mit seinem Team von Anfang an den Japanern dicht auf den Fersen. Zunächst bei den Mäusezellen - und jetzt auch mit menschlichen Zellen. Hochedlinger:
"Tatsächlich waren wir in der Lage, das nachzukochen, wenn man so will, und die Methode sogar noch etwas zu verbessern und zu erweitern, bis zu einem Grad, dass unsere Zellen wirklich ununterscheidbar waren von embryonalen Stammzellen, die aus befruchteten Eizellen hergestellt wurden."
Das heißt aber nicht unbedingt, dass die IPS-Zellen alles können, was die embryonalen Stammzellen können, betont Konrad Hochedlinger.
"Die Tests, die bisher gemacht wurden, deuten darauf hin, dass die Zellen ununterscheidbar sind, wenn nicht identisch mit embryonalen Stammzellen. Aber es müssen noch mehr Tests gemacht werden, um wirklich sicherzustellen, dass das der Fall ist oder auch nicht."
Die ersten pluripotenten Stammzellen wurden aus Hautzellen hergestellt, so genannten Fibroblasten. Diese Zellen erneuern sich von Natur aus regelmäßig innerhalb weniger Tage. Unter ihnen befinden sich adulte Stammzellen. Deshalb lag die Vermutung nahe, dass es besondere Zellen braucht, um aus Körperzellen induzierte pluripotente Stammzellen zu machen. Inzwischen jedoch gibt es erste Ergebnisse, die nahelegen: Jede Zelle ist eine potentielle Stammzelle. Man muss sie nur richtig umprogrammieren. Konrad Hochedlinger hat das bereits in ersten Experimenten zeigen können.
"Meiner Meinung nach ist Reprogrammierung ein universeller Prozess. Alle oder die meisten Zellen sind wahrscheinlich reprogrammierbar durch denselben Gen-Cocktail, unabhängig davon, ob das eine differenzierte oder wenig differenzierte Zelle ist."
Konrad Hochedlinger will die Reprogrammierung nicht nur bei verschiedenen Zelltypen ausprobieren. Er will sie verstehen. Denn bislang gelingt die Umschulung nur durch Einschleusen von Genen. Mindestens vier Faktoren werden benötigt. Wenn sich aber herausbekommen lässt, was diese genetischen Faktoren in den Zellen bewirken, kann man sie vielleicht in Zukunft ersetzen durch einfache chemische Wirkstoffe. Hochedlinger:
"Ich bin überzeugt, dass es nur eine Frage der Zeit ist, bis Methoden entwickelt werden, um alle vier Faktoren zu ersetzen. Vielleicht nicht nur mit Chemikalien, vielleicht Chemikalien kombiniert mit Proteinen. Ich persönlich bin der Meinung, dass es technisch, praktisch machbar sein wird, wahrscheinlich innerhalb dieses Jahres."
Zurzeit kommen die Forschungen mit IPS-Zellen rasend schnell voran. Vieles erscheint möglich. Dennoch werden die Stammzellen aus menschlichen Embryonen weiterhin gebraucht, auch im Labor von Konrad Hochedlinger an der Harvard Medical School in Boston.
"Wir verwenden auch embryonale Stammzellen bei Menschen, um sie zu vergleichen mit den reprogrammierten Zellen. Das ist ganz wichtig. Wir wollen ja wissen, ob die Zellen das gleiche Potential haben, in verschiedene Zellen zu differenzieren, ob sie molekular identisch sind mit embryonalen Stammzellen. Und dafür brauchen wir humane embryonale Stammzellen."
Die Forschung mit embryonalen Stammzellen wächst sogar weiter – auch in den USA, obwohl die staatliche Förderung weitgehend fehlt. Aber das könnte sich ändern, wenn im November ein neuer Präsident oder eine Präsidentin gewählt wird.
"Es ist ein wahnsinnig heißes Feld. Fast jede Gruppe, die mit embryonalen Stammzellen zuvor gearbeitet hat, ist jetzt interessiert diese neue Methode zu verwenden."
So der aus Wien stammende Forscher Konrad Hochedlinger von der Harvard Medical School. Er war mit seinem Team von Anfang an den Japanern dicht auf den Fersen. Zunächst bei den Mäusezellen - und jetzt auch mit menschlichen Zellen. Hochedlinger:
"Tatsächlich waren wir in der Lage, das nachzukochen, wenn man so will, und die Methode sogar noch etwas zu verbessern und zu erweitern, bis zu einem Grad, dass unsere Zellen wirklich ununterscheidbar waren von embryonalen Stammzellen, die aus befruchteten Eizellen hergestellt wurden."
Das heißt aber nicht unbedingt, dass die IPS-Zellen alles können, was die embryonalen Stammzellen können, betont Konrad Hochedlinger.
"Die Tests, die bisher gemacht wurden, deuten darauf hin, dass die Zellen ununterscheidbar sind, wenn nicht identisch mit embryonalen Stammzellen. Aber es müssen noch mehr Tests gemacht werden, um wirklich sicherzustellen, dass das der Fall ist oder auch nicht."
Die ersten pluripotenten Stammzellen wurden aus Hautzellen hergestellt, so genannten Fibroblasten. Diese Zellen erneuern sich von Natur aus regelmäßig innerhalb weniger Tage. Unter ihnen befinden sich adulte Stammzellen. Deshalb lag die Vermutung nahe, dass es besondere Zellen braucht, um aus Körperzellen induzierte pluripotente Stammzellen zu machen. Inzwischen jedoch gibt es erste Ergebnisse, die nahelegen: Jede Zelle ist eine potentielle Stammzelle. Man muss sie nur richtig umprogrammieren. Konrad Hochedlinger hat das bereits in ersten Experimenten zeigen können.
"Meiner Meinung nach ist Reprogrammierung ein universeller Prozess. Alle oder die meisten Zellen sind wahrscheinlich reprogrammierbar durch denselben Gen-Cocktail, unabhängig davon, ob das eine differenzierte oder wenig differenzierte Zelle ist."
Konrad Hochedlinger will die Reprogrammierung nicht nur bei verschiedenen Zelltypen ausprobieren. Er will sie verstehen. Denn bislang gelingt die Umschulung nur durch Einschleusen von Genen. Mindestens vier Faktoren werden benötigt. Wenn sich aber herausbekommen lässt, was diese genetischen Faktoren in den Zellen bewirken, kann man sie vielleicht in Zukunft ersetzen durch einfache chemische Wirkstoffe. Hochedlinger:
"Ich bin überzeugt, dass es nur eine Frage der Zeit ist, bis Methoden entwickelt werden, um alle vier Faktoren zu ersetzen. Vielleicht nicht nur mit Chemikalien, vielleicht Chemikalien kombiniert mit Proteinen. Ich persönlich bin der Meinung, dass es technisch, praktisch machbar sein wird, wahrscheinlich innerhalb dieses Jahres."
Zurzeit kommen die Forschungen mit IPS-Zellen rasend schnell voran. Vieles erscheint möglich. Dennoch werden die Stammzellen aus menschlichen Embryonen weiterhin gebraucht, auch im Labor von Konrad Hochedlinger an der Harvard Medical School in Boston.
"Wir verwenden auch embryonale Stammzellen bei Menschen, um sie zu vergleichen mit den reprogrammierten Zellen. Das ist ganz wichtig. Wir wollen ja wissen, ob die Zellen das gleiche Potential haben, in verschiedene Zellen zu differenzieren, ob sie molekular identisch sind mit embryonalen Stammzellen. Und dafür brauchen wir humane embryonale Stammzellen."
Die Forschung mit embryonalen Stammzellen wächst sogar weiter – auch in den USA, obwohl die staatliche Förderung weitgehend fehlt. Aber das könnte sich ändern, wenn im November ein neuer Präsident oder eine Präsidentin gewählt wird.