Prof. Schöler: Gewinnung induzierter pluripotenter Stammzellen vereinfachen

12.09.2011 - (idw) Arbeitsgemeinschaft der Wissenschaftlichen Medizinischen Fachgesellschaften

Die Reprogrammierung von adulten Stammzellen in induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen) ist bis vor kurzem nur mit Hilfe eines Quartetts von Übersetzungsfaktoren (Transkriptionsfaktoren), nämlich Oct4, Sox2, c-Myc und Klf4, gelungen. 2009 konnte die Forschungsgruppe von Prof. Dr. Hans Schöler vom Max-Planck-Institut (MPI) für molekulare Biomedizin in Münster erstmals adulte menschliche Zellen mit Hilfe nur eines einzigen Gens, des Oct4, in pluripotente iPS-Zellen verwandeln. Das verringert unter anderem die Gefahr, dass bei eventuellen späteren therapeutischen Anwendungen Krebs-Vorläuferzellen übertragen werden, sagte Schöler heute in Berlin vor der Presse. Prof. Schöler sprach beim internationalen Kongress Stem Cells in Development and Disease, den das Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) in Berlin veranstaltet.

Die Reprogrammierung von adulten Stammzellen in induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen) ist bis vor kurzem nur mit Hilfe eines Quartetts von Übersetzungsfaktoren (Transkriptionsfaktoren), nämlich Oct4, Sox2, c-Myc und Klf4, gelungen. 2009 konnte die Forschungsgruppe von Prof. Dr. Hans Schöler vom Max-Planck-Institut (MPI) für molekulare Biomedizin in Münster erstmals adulte menschliche Zellen mit Hilfe nur eines einzigen Gens, des Oct4, in pluripotente iPS-Zellen verwandeln. Das verringert unter anderem die Gefahr, dass bei eventuellen späteren therapeutischen Anwendungen Krebs-Vorläuferzellen übertragen werden, sagte Schöler beim internationalen Kongress Stem Cells in Development and Disease, den das Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) in Berlin veranstaltet, vor der Presse.

Der nächste Schritt bestand darin, Oct4 in humane neuronale Stammzellen einzuschleusen und jene Zellen in den Kulturen zu isolieren, die sich in iPS-Zellen verwandelt hatten. Oct4 wird außer von embryonalen Stammzellen (ES-Zellen) nur von Vorläuferzellen von Ei- und Samenzellen hergestellt. Deshalb konnten wir, so Schöler, erfolgreich mit Hodenzellen arbeiten. Sie können sich in einem geeigneten Nährmedium von alleine in pluripotente Alleskönnerzellen entwickeln."

Schon vor 20 Jahren konnte gezeigt werden, dass Vorläuferzellen der Keimzellen nur durch Veränderung des Kulturmediums pluripotent gemacht werden. Schöler ist es dann vor kurzem gelungen, adulte Keimstammzellen (germline stem cells, GSCs) aus dem Hoden von Mäusen in pluripotente Stammzellen zu verwandeln, indem die Arbeitsgruppe den Zellen genügend Platz und Zeit einräumte, sich in ihrem Kulturmedium zu entwickeln. Diese von Keimzellen abstammenden pluripotenten Hodenzellen sind unipotent, bilden also nur Zellen desselben Typs, die sich nicht nur selbst erneuern, sondern auch Sperma bilden können. Weiter konnte die Gruppe zeigen, dass sich diese Zellen auch zu Herz- oder Nervenzellen umprogrammieren lassen.

Schöler, der Direktor der Abteilung Zell- und Entwicklungsbiologie am MPI Münster ist, sagte in Berlin: Auch wenn die Keimbahn-Stammzellen nur unipotent sind, stellen die Erkenntnisse doch einen ersten Schritt dar, auch somatische Zellen mit deutlich geringerem Aufwand zu reprogrammieren und so wieder in Alleskönner zu verwandeln.

Somatische Zellen häufen im Laufe des Lebens Mutationen an. Gene, die kaum genutzt werden, sind dafür besonders anfällig. Je ähnlicher sich Ausgangs- und iPS-Zelle sind, desto wahrscheinlicher ist es daher, die induzierten Stammzellen später therapeutisch nutzen zu können, ohne Erbgut-Schäden mit zu übertragen.

Lebenslauf Prof. Schöler siehe komplettes handout unter:
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Weitere Informationen: http://www.mwm-vermittlung.de/MDC2011.html https://www.stemcell2011-mdc-berlin.de/cms/default.asp