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Stammzellen

Stammzellen sind Zellen, die sich unbeschränkt teilen und sich zu den verschiedenen Zelltypen des menschlichen Körpers entwickeln. Sie haben das Potenzial, als Arzneimittel zahlreiche Krankheiten nicht nur symptomatisch zu lindern, sondern zu heilen.

synonym: Stammzelltherapie, Stem cells

Stammzellen

Der Mensch ist ein eukaryontischer Vielzeller, der aus Billionen hochspezialisierter Zellen besteht. Alle diese Zellen gehen aus einer einzelnen befruchteten Eizelle (Zygote) durch Teilung hervor. Jedes Organ verfügt über seine differenzierten Vertreter, zum Beispiel Muskelzellen, Herzmuskelzellen, Leberzellen, Darmzellen und Nervenzellen. Der Körper beherbergt über 200 verschiedene Zelltypen.

Stammzellen sind Zellen, die sich selbst erneuern und sich als Vorläufer zu diesen spezialisierten Zellen entwickeln. Im Unterschied zu den Körperzellen können sie sich beliebig viele Male teilen und sind potenziell unsterblich.

Sie bauen den Organismus einerseits auf und dienen ihm zur fortlaufenden Regeneration. So wird beispielsweise die Haut ungefähr einmal im Monat erneuert.

Arten von Stammzellen

Es werden verschiedene Typen von Stammzellen unterschieden.

Die multipotenten Stammzellen sind adulte somatische Stammzellen in den Geweben, die sich nur zu wenigen Zelltypen differenzieren. Sie kommen zum Beispiel in der Haut, im Gehirn und im Knochenmark vor. Die hämatopoetischen Stammzellen im Knochenmark bilden beispielsweise rote und weisse Blutkörperchen und die Thrombozyten (Blutplättchen).
Pluripotente Stammzellen können aus Blastozysten gewonnen werden. Dabei handelt es sich um einen 5 Tage alten, kugelförmigen Embryo, der nur aus etwa 150 bis 200 Zellen besteht. Die zirka 30 embryonalen Stammzellen (ES oder hESC) im Inneren sind undifferenziert und unspezialisiert und können sich zu jedem Zelltyp im Körper entwickeln. Sie sind deshalb für die Forschung besonders interessant. Blastozysten können mit dem Einverständnis von Frauen gewonnen werden, die an einer In-vitro-Fertilisation teilnehmen und sie nicht benötigen.
Totipotente Stammzellen sind Zygoten oder Zellen, die sich direkt aus den befruchteten Eizellen entwickeln. Aus ihnen kann ein ganzes Lebewesen entstehen, inklusive Plazenta und Nabelschnur.

Aus somatischen Zellen, also beispielsweise einer Hautzelle, können die sogenannten induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen, iPSC) gewonnen werden. Sie werden quasi „umprogrammiert“ und haben vergleichbare Eigenschaften wie die embryonalen Stammzellen. Der Vorteil ist, dass keine Embryonen benötigt werden, was die Akzeptanz erhöht.

Beim somatischen Zellkerntransfer (somatic cell nuclear transfer, SCNT) wird der Zellkern einer somatischen Zelle in eine entkernte Zelle übertragen. Zum Beispiel in Eizellen, aus denen dann eine Blastozyste entsteht, die als Quelle embryonaler Stammzellen dient.

Eine weitere Quelle für Stammzellen ist die Nabelschnur der Neugeborenen.

Anwendungsgebiete

Da Zellen die Grundbausteine des Lebens sind, haben Stammzellen in der Medizin ein riesiges therapeutisches Potenzial. So könnten beispielsweise die insulinbildenden Betazellen transplantiert werden und so einen Diabetes mellitus Typ 1 heilen. Oder Lähmungen könnten durch die Regeneration von Nervenzellen aufgehoben werden.

Beispiele:

Hämatopoetische Stammzellen werden seit Jahrzehnten für die Behandlung von immunologischen und hämatologischen Erkrankungen eingesetzt (Myelome, Lymphome, Leukämien). Auch einige Haut-, Knochen- und Augenerkrankungen werden bereits mit Stammzellen therapiert.
Geweberegeneration (regenerative Medizin), Züchtung neuer Organe für Transplantationen
Genetische Modifikation der Stammzellen der Patientinnen und Patienten, Behandlung vererbbarer Krankheiten
Zellen als „Wirkstoffe“
Für die wissenschaftliche Forschung
Therapeutisches Klonen
Mittel gegen das Altern

Unerwünschte Wirkungen

Mögliche Gefahren bei der Verwendung von Stammzellen sind die Entstehung von Krebserkrankungen und Teratomen. Bei der Verwendung körperfremder Stammzellen drohen Abstossungsreaktionen, welche vom Immunsystem vermittelt werden. Bei autologen Zellen besteht diese Gefahr hingegen nicht.

Es muss beachtet werden, dass es unseriöse Angebote mit Stammzellen gibt, die von den Behörden nicht zugelassen sind. Diese sollen nicht in Anspruch genommen werden, da sie unkalkulierbare Risiken bergen.

Literatur

Fachliteratur
Biswas A., Hutchins R. Embryonic stem cells. Stem Cells Dev, 2007, 16(2), 213-22 Pubmed
Li J.S.Z., Denchi E.L. How stem cells keep telomeres in check. Differentiation, 2018, 100, 21-25 Pubmed
Monti M. et al. Stem cells: sources and therapies. Biol Res, 2012, 45(3), 207-14 Pubmed
Ogliari K.S. et al. Stem cells in dermatology. An Bras Dermatol, 2014, 89(2), 286-91 Pubmed
Vats A. et al. Stem cells. Lancet, 2005, 366(9485), 592-602 Pubmed

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