Leukämie: Bessere Stammzellen für künftige Behandlungen

Dallas (USA) - Neuer Weg für künftige Leukämie-Therapien: Der Erfolg einer Transplantation blutbildender Stammzellen lässt sich durch eine vorgeschaltete Laborkultur der Zellen deutlich verbessern. Wenn Stammzellen aus dem Knochenmark einer Maus zunächst eine Woche lang in einem Nährmedium kultiviert und erst dann in eine andere Maus verpflanzt werden, nisten sich mehr Zellen dauerhaft im Empfänger ein, berichten US-amerikanische Forscher. Zum einen erhöhte das Wachstum in der Kulturschale die Zahl der Stammzellen. Zum anderen veränderten sich dabei die Strukturen auf der Zelloberfläche so, dass die Gefahr schädlicher Immunreaktionen sank, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt "Cell Stem Cell".

"Unsere Arbeit könnte helfen, neue Strategien zu entwickeln, um den Erfolg allogener Transplantationen beim Menschen zu verbessern", sagt Cheng Cheng Zhang vom Southwestern Medical Center der University of Texas in Dallas. Bei einer solchen allogenen Übertragung von Zellen, Geweben oder Organen zwischen genetisch unterschiedlichen Individuen wird das Immunsystem des Empfängers aktiviert. Merkmale der Zelloberfläche werden als fremd erkannt und lösen mehr oder weniger starke Abstoßungsreaktionen aus. Zusätzlich kann die sogenannte Graft-versus-Host-Reaktion verschiedene Organe des Körpers angreifen. Daher setzt man bei einer Transplantation Medikamente ein, die das Immunsystem unterdrücken sollen.

Die Übertragung blutbildender Stammzellen aus Blut oder Knochenmark eines geeigneten Spenders dient der Behandlung von Patienten mit Leukämie oder anderer Krankheiten. Oft stehen aber nicht genügend Stammzellen zur Verfügung oder es bleiben nach der Transplantation zu wenig Zellen lebensfähig. Deshalb hatte das Forscherteam von Zhang bereits vor drei Jahren eine Nährlösung entwickelt, um solche Zellen vor der Übertragung vermehren zu können. Jetzt überprüften die Wissenschaftler in Tierversuchen, ob der Erfolg einer Zellverpflanzung mit frisch gewonnenen oder mit zuvor im Labor vermehrten Stammzellen größer ist.

Bei diesen Experimenten war die Empfänger-Maus genetisch nicht mit dem Spender identisch. Die Fähigkeit der blutbildenden Stammzellen, sich in den Empfänger dauerhaft einzunisten, erhöhte sich durch achttägiges Wachstum in der Laborkultur um das 40-Fache. Ursache dafür war nicht nur die größere Zellzahl. Die Zellen aus der Kulturschale trugen an ihrer Oberfläche zum Teil andere Proteine als frische Zellen, darunter das Protein CD274, das Immunreaktionen dämpft. Auch in Kulturen blutbildender Stammzellen aus menschlichem Nabelschnurblut erhöhte sich der Anteil von Zellen mit CD274-Protein durch das Wachstum im Labor. Diese Ergebnisse, so die Forscher, könnten auch für den therapeutischen Einsatz anderer Stammzellen von Bedeutung sein.