Stammzellen und Krebszellen sind ähnlicher als gedacht

Genetischer Vergleich beider Zelltypen bestätigt potentielle Krebsgefahr bei Transplantation von reprogrammierten Hautzellen
Aus menschlichen embryonalen Stammzellen (A) lassen sich Nervenzellen (B) anzüchten.
Aus menschlichen embryonalen Stammzellen (A) lassen sich Nervenzellen (B) anzüchten.
© Nissim Benvenisty (PLoS Biology) / Creative Commons (CC BY 2.5), http://creativecommons.org/licenses/by/2.5/deed.de
Davis (USA) - Nobelpreisgekrönt, aber noch nicht gefahrlos einsatzbereit für eine Therapie: Reprogrammierte Hautzellen, die sich als Stammzellen in alle Zelltypen des Körpers umwandeln können, bergen ein beträchtliches Krebsrisiko, wie Experimente amerikanischer Forscher jetzt bestätigen. Für die Herstellung dieser sogenannten induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen), erhielt der Japaner Shinya Yamanaka den diesjährigen Medizin-Nobelpreis. Doch ein klinischer Einsatz von iPS-Zellen wäre derzeit noch zu riskant. Ein genetischer Vergleich zeigte unerwartet große Ähnlichkeiten mit Krebszellen, die auf vergleichbare Weise aus denselben Hautzellen erzeugt worden waren. Bevor iPS-Zellen zur Regeneration von erkranktem Gewebe einsetzbar sind, müsse die Sicherheit einer solchen Behandlung verbessert werden, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt „Stem Cells and Development“.

„Unsere Arbeit soll nicht nur dazu beitragen, Stammzelltherapien sicherer zu machen. Sie liefert auch ein besseres Verständnis für den Prozess der Krebsentstehung und zeigt effektivere Möglichkeiten, die Krankheit zu bekämpfen“, sagt Paul Knoepfler von der University of California in Davis, der Leiter des Forscherteams. Wie Krebszellen und embryonale Stammzellen haben iPS-Zellen die Fähigkeit, sich unbegrenzt zu vermehren. Aus Tierversuchen ist bekannt, dass sich aus transplantierten Stammzellen Tumoren, sogenannte Teratome, entwickeln können. Um die genetischen Eigenschaften von Krebs- und iPS-Zellen genauer vergleichen zu können, erzeugten die Forscher beide Zelltypen mit ähnlichen Methoden aus denselben Bindegewebszellen von Mäusen.

In beiden Fällen bestand das Verfahren darin, mithilfe von Viren bestimmte Gene in die Ausgangszellen zu übertragen. Zur Herstellung von iPS-Zellen wurden die Gene Myc, Klf4, Oct4 und Sox2 eingesetzt. Zur Erzeugung von Krebszellen kamen Myc, Klf4 und andere Gene zum Einsatz. Schließlich verglichen die Wissenschaftler die Genaktivitäten der produzierten Stamm- und Krebszellen mit denen der ursprünglichen Bindegewebszellen. „Wir waren überrascht, wie ähnlich sich iPS- und Krebszellen waren“, sagt Knoepfler. Das Risiko eines Tumorwachstums bei einer Stammzelltherapie könne zwar verringert werden, indem nicht die iPS-Zellen selbst, sondern die daraus angezüchteten Muskel-, Nerven- oder andere Zellen transplantiert würden. Aber es bliebe die Möglichkeit, dass sich aus geringsten Mengen verbliebener Stammzellen Tumoren entwickeln. In weiteren Experimenten gelang es den Forschern auch, zuvor erzeugte Krebszellen in iPS-Zellen umzuwandeln. Der Vergleich von Genen und Stoffwechselaktivitäten ergab zwar Unterschiede zu normalen iPS-Zellen. Das Ergebnis zeige aber auch, so Knoepfler, dass es prinzipiell möglich ist, Krebszellen zu normalen Stammzellen umzuprogrammieren – eine ungewöhnliche neue Möglichkeit einer Krebstherapie.

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