Ein Protein genügt - Pluripotente Stammzellen aus Körperzellen

Münster - Bisher waren vier Proteine nötig, um Zellen eines erwachsenen Säugetiers so zu reprogrammieren, dass sie Eigenschaften von embryonalen Stammzellen annehmen. Doch an adulten Nervenstammzellen von Mäusen konnten deutsche Forscher jetzt zeigen, dass dies auch mit einem einzigen Protein gelingt: mithilfe des Transkriptionsfaktors Oct4. Die damit erzeugten "induzierten pluripotenten Stammzellen" (1F-iPS-Zellen) können sich in alle Typen von Körperzellen umwandeln und auch zu Keimzellen weiterentwickeln. Wenn es noch gelingt, auch ohne das Einschleusen des Oct4-Gens die Produktion des Transkriptionsfaktors anzukurbeln, wäre ein therapeutischer Einsatz von 1F-iPS-Zellen zur Geweberegeneration denkbar, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt "Cell".

Die neuen Forschungsergebnisse helfen klären, was embryonale Stammzellen von normalen Körperzellen unterscheidet, sagt Hans Schöler vom Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin in Münster. Er und seine Kollegen gingen für ihre Experimente von multipotenten, adulten Nervenstammzellen aus dem Gehirn von Mäusen aus. Diese können sich von Natur aus zwar in verschiedene Typen von Nervenzellen, nicht aber in andere Zelltypen weiterentwickeln. Doch indem die Forscher das Gen für den Transkriptionsfaktor Oct4 in solche Zellen einschleusten, lösten sie die Produktion des Oct4-Proteins aus. Das veränderte die Aktivität anderer Gene so, dass die Zellen die Fähigkeit erlangten, sich auch in Muskel- und Keimzellen umzuwandeln. Bisher waren dazu vier Gene, darunter zwei Krebsgene nötig.

Die Beschränkung auf nur ein Gen vereinfacht nicht nur das Verfahren, sondern erhöht auch die Sicherheit im Hinblick auf eine therapeutische Anwendung. Weitere Arbeiten sind aber nötig, bevor daran gedacht werden kann, 1F-iPS-Zellen für Therapien zur Regeneration von Gewebe einzusetzen. So müsste man prüfen, ob auch Knochenmarkszellen oder andere, leicht zugängliche Ausgangszellen zur Herstellung von 1F-iPS-Zellen geeignet sind. Außerdem wäre es vorteilhaft, wenn sich die Oct4-Gene aktivieren ließen, die natürlicherweise im Genom der Zellen vorhanden sind. Denn der Einbau des Zusatz-Gens in das Erbgut, so wie es jetzt noch nötig ist, ist mit einem hohen Risiko gefährlicher Nebenwirkungen verbunden.