Ohne Umweg: Hautzellen direkt in Nervenzellen umgewandelt

Stanford (USA) - Aus Hautzellen lassen sich im Labor Stammzellen erzeugen, die sich dann unter speziellen Wachstumsbedingungen zu anderen Zelltypen weiterentwickeln können. Jetzt ist es amerikanischen Forschern gelungen, direkt aus Bindegewebszellen von Mäusen, also ohne den Umweg über Stammzellen, Nervenzellen anzuzüchten. Dazu genügte es, drei Gene in die Zellen einzuschleusen. Im Vergleich zur bisherigen Methode ist dieses Verfahren schneller und sehr viel effizienter. Außerdem besteht dabei nicht die Gefahr, dass Krebszellen entstehen. Daher könnten so erzeugte patienteneigene Zellen eher therapeutisch eingesetzt werden, berichten die Wissenschaftler im Fachjournal "Nature".

"Wir waren sehr überrascht - sowohl über den zeitlichen Ablauf als auch über die Effizienz", sagt Marius Wernig vom Institute for Stem Cell Biology and Regenerative Medicine der Stanford University. Seiner Arbeitsgruppe ist es gelungen, embryonale Hautzellen von Mäusen in knapp einer Woche mit einer Ausbeute von 20 Prozent in Nervenzellen umzuwandeln. Mit der bisherigen Methode mussten dazu zunächst so genannte induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen) erzeugt und anschließend in Nervenzellen überführt werden. Dieser Prozess kann einige Wochen dauern, wobei die Effizienz nur bei 1-2 Prozent liegt.

Die Forscher wählten zunächst 19 Gene aus, die für Entwicklung und Funktion von Nervenzellen wichtig sind. Diese übertrugen sie mithilfe von Lentiviren in Mäusefibroblasten. Daraus entwickelten sich einige Zellen mit typischen Eigenschaften von Nervenzellen. Schließlich zeigte sich, dass die Übertragung von drei Genen ausreicht, um Nervenzellen zu erzeugen, die über Synapsen Verbindungen untereinander herstellten. Auch nach der Geburt entnommene Hautzellen von Mäusen ließen sich auf diese Weise umprogrammieren. Weitere Experimente sollen nun prüfen, ob dasselbe Verfahren auch mit menschlichen Hautzellen funktioniert. Dann könnten in Zukunft vielleicht aus den Zellen eines Patienten Nervenzellen angezüchtet werden, um erkranktes Hirngewebe zu regenerieren. Da bei dieser Technik der Zwischenschritt über iPS-Zellen entfällt, so die Forscher, bestünde keine Gefahr, dass dabei Krebs erzeugende Stammzellen übertragen werden.