Stammzellen

Stammzellen – was ist eine neue Therapieform?

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Wenn schwangere Patientinnen, die sich für das Thema Medizin interessieren, Informationen recherchieren, stoßen sie auf einen Begriff wie „Stammzellen“. Obwohl der Name eher einschüchternd und kompliziert wirkt, ist er es nicht. Wofür brauchen wir diese Zellen in der Medizin und wie können wir sie gewinnen?

Was sind Stammzellen?

Diese Zellen sind umgangssprachlich das „Baumaterial“ unserer Körperzellen. Unter den richtigen Bedingungen im Körper oder im Labor teilen sich diese Zellen und bilden weitere Zellen, sogenannte Vorläuferzellen. Die Vorläuferzellen verwandeln sich dann in neue Stammzellen oder spezialisierte Zellen wie Knochengewebezellen oder Muskelgewebezellen. Keine andere Zelle im Körper ist in der Lage, andere Zelltypen zu produzieren.

Differenzierung von Stammzellen — Das Diagramm zeigt die Möglichkeiten der Transformation einer Stammzelle.

Wie züchten wir Stammzellen im Labor?

Das Züchten von Zellen im Labor wird auch als „Zellkultur“ bezeichnet. Dabei geht es darum, den Zellen die richtigen Bedingungen zu bieten, damit sie sich unter Laborbedingungen vermehren können. Eine Nährbrühe namens Kulturmedium, die für das Wachstum verschiedener Arten von Zellen optimiert ist, wird in eine geeignete Schale gegeben. Die meisten neuen Zellen haften an der Oberfläche der Schale, teilen sich dort und bedecken eine weitere Oberfläche. Bei weiteren Zellteilungen wird die Kulturschale überfüllt, so dass die Zellen mehrmals über mehrere Monate hinweg neu ausgesät werden müssen. Das erneute Aussäen der Zellen wird als Passage bezeichnet. Durch die Kultur können wir aus wenigen Stammzellen bis zu mehreren Millionen neue Zellen gewinnen.

Zellkultur in einer winzigen Petrischale — Das Foto zeigt eine Schale, auf der Zellkultur stattfindet.

Woher werden diese Zellen gewonnen?

Embryonale Stammzellen – werden aus Embryonen gewonnen, die zwischen 3 und 5 Tage alt sind. Diese Zellen sind pluripotent, das heißt, sie können alle Zelltypen des Körpers produzieren
Erwachsene Stammzellen – diese Zellen können aus den meisten Geweben des erwachsenen Körpers entnommen werden, beispielsweise aus Knochenmark oder Fettgewebe. Diese Zellen können jedoch nur neue Zellen derselben Art produzieren, d. h. Knochenmarkszellen können nur rote Blutkörperchen produzieren.
Transformierte Zellen – als Ergebnis vieler Studien ist es Wissenschaftlern gelungen, normale erwachsene Körperzellen in diese Zellen umzuwandeln. Durch die Veränderung von Genen in erwachsenen Zellen können Forscher diese so umprogrammieren, dass sie ähnlich wie embryonale Stammzellen funktionieren.
Perinatale Stammzellen – diese kommen im Fruchtwasser und im Nabelschnurblut vor. Diese Zellen haben die Fähigkeit, sich in spezialisierte Zellen umzuwandeln.

Koloniephase menschlicher embryonaler Stammzellen — Ein Mikroskopbild zeigt menschliche embryonale Zellen.

Wie nutzen wir Stammzellen?

Aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften können wir Stammzellen in vielen verschiedenen Bereichen der Medizin einsetzen. Dank ihnen können Wissenschaftler die Funktionsweise unseres Körpers untersuchen und neue Medikamente erforschen. Sie werden auch als Therapieform eingesetzt. Nun, wir können diese Zellen aus einer Kultur in einen menschlichen Körper transplantieren, der von einer Krankheit betroffen ist. Sie werden häufig bei Krankheiten wie schwerer aplastischer Anämie, Leukämie, Lymphom, multiplem Myelom, Sichelzellenanämie, Thalassämie, schwerer kombinierter Immunschwäche (SCID) und dem Hurler-Syndrom eingesetzt.

Stammzelltherapie bei Multipler Sklerose — Das Bild zeigt den Einsatz einer Stammzelltherapie bei einem Patienten.

Quellen: