Besseres Verständnis genetischer Erkrankungen möglich?
Forscher von der University of Cambridge ist es zum ersten mal gelungen, Stammzellen in einem sehr frühen Stadium aus menschlichen Embryonen abzuleiten. Die neue Forschung könnte helfen, in Zukunft einige genetische Erkrankungen, wie beispielsweise das Down-Syndrom besser zu verstehen.
Die Wissenschaftler leiteten Stammzellen, die sich in einen sehr frühen Stadium befanden, aus einem menschlichen Embryo ab. Auf Basis der Untersuchungsergebnisse hoffen die Mediziner neue Behandlungen entwickeln zu können, die unsere gesunden Zellenlinien fördern. Außerdem sei es durch die aktuellen Erkenntnisse möglich, genetische Erkrankungen besser zu verstehen. Die Experten von der University of Cambridge veröffentlichten ihre Studie in der Fachzeitschrift „Stem Cell Reports“.
Forscher versuchen schon Jahre naive Stammzellen zu isolieren
Die Forscher in Großbritannien haben sogenannte naive pluripotente Stammzellen aus menschlichen Embryonen abgeleitet. An dieser Leistung hatten Wissenschaftler bereits seit Jahrzehnten gearbeitet. Durch die neu gewonnenen Erkenntnisse wird es vielleicht bald möglich sein, genetische Erkrankungen besser zu verstehen und neue Behandlungsmethoden zu entwickeln, sagen die Mediziner. Bisher war es uns nicht möglich, diese naiven Stammzellen zu isolieren, obwohl die Technologie vorhanden war und wir eine solche Isolierung bereits seit 30 Jahren bei Mäusen durchführen können, erläuterte Ge Guo von der University of Cambridge.
Naive pluripotente Stammzellen bieten viele Möglichkeiten für medizinische Zwecke
Der Vorteil von naiven pluripotenten Stammzellen ist, dass sie im Vergleich zu anderen Arten von Stammzellen sehr flexibel sind. Theoretisch können sie sich ohne Einschränkungen in jegliches Gewebe entwickeln. Unveränderte embryonale Stammzellen (aus befruchteten Eizellen) und induzierte pluripotente Stammzellen (umprogrammiert Hautzellen) enthalten bereits Anweisungen, sich in bestimmte Zelltypen zu entwickeln, sagen die Experten. Naive pluripotente Stammzellen enthalten solche Anweisungen nicht, deswegen bieten sie viele potentielle Möglichkeiten für biomedizinische therapeutische Zwecke.
Naive Stammzellen ermöglichen das Modellieren von menschlichen Erkrankungen
Naive Stammzellen haben viele Anwendungsmöglichkeiten, beispielsweise in der regenerativen Medizin oder zur Modellierung von menschlichen Erkrankungen, sagt Guo. Für die regenerative Medizin könnte das bedeuten, dass wirksame „gesunde“ Zellbehandlungen für Organe und Gewebe entwickelt werden könnten. Normalerweise beginnt eine Eizelle, die zuvor durch ein Spermium befruchtet wurde, sich zu teilen und zu replizieren, bevor der Embryo langsam Gestalt annimmt, sagen die Forscher. Im Rahmen dieses Prozesses bilden die embryonalen Zellen zusammen eine Struktur, die Blastozyste genannt wird. Diese umfasst eine Reihe von verschiedenen Zelltypen, die von entscheidender Bedeutung für die weitere Entwicklung des Embryos sind, erklären die Mediziner. Darunter sind auch naive Zellen, aus denen sich später der Körper des Embryos bildet. Den Wissenschaftlern ist es jetzt gelungen, diese Zellen der Blastozyste früh aus dem Prozess zu entfernen. Die Zellen wurden etwa sechs Tage nach der Befruchtung entnommen, ungefähr einen Tag nachdem die Blastozyste sich zu bilden angefangen hat.
Überflüssige Kopien von Chromosomen sorgen für Anomalien
Durch das Extrahieren der naiven Zellen zu diesem Zeitpunkt ist sichergestellt, dass die Zellen noch keine genetischen Instruktionen empfangen haben, die ihre zukünftige Entwicklung bestimmen. Die neue Technik könnte besonders hilfreich bei zukünftigen Forschungen zu Erkrankungen aufgrund abnormaler Chromosomenzahlen sein, sagen die Experten. Der menschliche Körper enthält in der Regel 23 Paare identischer Chromosome, 22 Paare und ein Paar von Geschlechtschromosomen. Aber das ist nicht immer der Fall. Einige Kinder, die beispielsweise mit dem Down-Syndrom geboren wurden, besitzen zusätzliche Kopien, die Anomalien verursachen können. Auch in vielen normalen Embryonen in der Frühphase können wir mehrere Zellen mit einer abnormalen Chromosomenzahl feststellen, sagt die Forscherin Dr. Jenny Nichols.
Weil wir die Zellen trennen und einzeln kultivieren können, ist es uns möglich, gesunde und anormale Zelllinien zu erzeugen. So können die Wissenschaftler das Gewebe von zwei Modellen direkt miteinander vergleichen. Das eine Gewebe ist gesund, dass andere, genetisch identische Gewebe besitzt lediglich ein zusätzliches Chromosom. Diese neuen Möglichkeiten könnten uns helfen, Krankheiten wie beispielsweise das Down-Syndrom besser zu verstehen, sagen die Mediziner.(as)
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