Embryonale Stammzellen: als fremd erkannt und abgestoßen

Stanford (USA) - Bevor embryonale Stammzellen zur Geweberegeneration beim Menschen eingesetzt werden können, muss geklärt sein, ob das Immunsystem die fremden Zellen toleriert. Diese Hoffnung haben amerikanische Forscher jetzt stark gedämpft. In Mäuse injizierte menschliche embryonale Stammzellen blieben nur wenig länger als eine Woche lebensfähig. Allerdings ließ sich durch Medikamente, welche Abstoßungsreaktionen unterdrücken, die Lebensdauer der Zellen deutlich verlängern. Weitere Maßnahmen wären nötig, um solche Stammzellen für eine erfolgreiche Therapie verwenden zu können, schreiben die Wissenschaftler im Fachjournal "Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)".

"Aufgrund unserer Ergebnisse glauben wir, dass die Transplantation solcher Zellen auch im Menschen eine Immunantwort auslösen würde", sagt Joseph Wu von der Stanford University. Bisher hatten einige Forscher geglaubt, dass das Immunsystem gegenüber embryonalen Stammzellen blind sein könnte. Die neuen Experimente lassen aber eher den Schluss zu, dass sie die Immunabwehr aktivieren - spätestens dann, wenn sie beginnen, sich in spezialisierte Zelltypen umzuwandeln. Wu und seine Kollegen wollten das Schicksal menschlicher embryonaler Stammzellen verfolgen, nachdem sie in Mäuse injiziert wurden. Um das beim lebenden Tier zu ermöglichen, setzten sie eine zu diesem Zweck erstmals benutzte Technik ein. Die in einen Beinmuskel injizierten Zellen waren genetisch so verändert, dass sie unter bestimmten Bedingungen eine Biolumineszenzstrahlung nach Art der Glühwürmchen abgaben. So konnten die Forscher durch fotografische Ganzkörperaufnahmen erkennen, wie lange die Zellen in der Maus überlebten.

In Tieren mit normalem Immunsystem waren die Stammzellen nur sieben bis zehn Tage lang nachweisbar. In immundefekten Mäusen überlebten sie erwartungsgemäß längere Zeit. Wurden die Zellen wiederholt in eine normale Maus injiziert, verkürzte sich die Überlebenszeit. Einmal aktiviert, tötete die Immunabwehr offenbar die gleichen Zellen schneller ab. Durch zwei Medikamente (Tacrolimus und Sirolimus), die das Immunsystem unterdrücken, gelang es den Forschern, das Überleben der Stammzellen in Mäusen mit normaler Immunabwehr auf vier Wochen zu verlängern. Solche Medikamente erhalten auch Patienten, damit sie nach einer Transplantation das fremde Organ tolerieren. Durch welche Bestandteile der Stammzellen die Abstoßungsreaktion ausgelöst wird, wissen die Forscher noch nicht. Mit dem neuen bildgebenden Verfahren wollen sie nun untersuchen, wie sich die Überlebenschancen der transplantierten Zellen weiter verbessern lassen.