13. ALS Akademie PDF Drucken E-Mail

Prof. Dr. Martin Zenke referierte am 17.05.2004 über:

 

Stammzellen in Forschung und Medizin

 


Prof.Dr. Martin ZenkeZum Abschluss der 425-Jahr-Feier der Alten Landesschule Korbach hielt Prof. Dr. Martin Zenke, Abiturient des Jahrgangs 1972, einen Vortrag über sein Arbeitsgebiet, die Stammzellforschung. Am Montag, den 17. Mai, fand die Veranstaltung der ALS und ihres Ehemaligenvereins um 19.30 Uhr im Musiksaal statt.

Martin Zenke, gebürtiger Lelbacher, ist seit dem vorigen Jahr Professor für Zellbiologie und Direktor am Helmholtz-Institut für biomedizinische Technologie des Universitätsklinikums Aachen. Nach dem Chemie-Studium (Fachrichtung Biochemie) in Marburg promovierte er 1982 in Heidelberg mit einer Arbeit über Tumorviren. 1992 folgte die Habilitation in Molekularer Genetik an der Universität Wien. Vor seinem Ruf an die Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen hat Prof. Zenke die Forschungsgruppe „Molekulare Zellbiologie hämatopoetischer (Blut bildender) Zellen“ am Max-Delbrück-Zentrum für molekulare Medizin in Berlin geleitet. Hier erforschte er vor allem Blut bildende Stammzellen und ihre Entwicklung zu spezialisierten Körperzellen.

 

Die Stammzellforschung hat in den letzten Jahren großes Interesse bei einer breiten Öffentlichkeit gefunden, insbesondere wegen der möglichen Anwendung humaner embryonaler Stammzellen in der medizinischen Therapie. Bei einer in zunehmendem Maße alternden Bevölkerung in den industrialisierten Ländern eröffnen sich durch den Fortschritt in der Stammzellforschung neue Therapiemöglichkeiten, die in der breiten Öffentlichkeit und auch in der Politik kontrovers diskutiert werden.

Veranschaulicht durch eine vorbildliche Powerpoint-Präsentation, die besonders auch den zahlreich anwesenden Schülern gefiel, hat sich Prof. Zenke an fünf Punkten orientiert:

  • Wozu brauchen wir Stammzellen?
  • Was sind Stammzellen?
  • Wie isolieren wir Stammzellen?
  • Stammzellen in der Wissenschaft
  • Stammzellen in der Medizin
  • Wir wissen heute, dass so genannte gewebespezifische Stammzellen in fast allen Organen vorkommen und besonders dort, wo durch die natürlichen Gegebenheiten alte Zelle absterben und durch neue ersetzt werden müssen, wie z. B. in der Haut und bei den Blut bildenden Zellen. So entstehen täglich bei einem Menschen 100.000.000.000 Rote Blutzellen im Knochenmark durch Zellteilung und Reifung aus Blutstammzellen, um den Sauerstofftransport im Körper zu gewährleisten. Es können aber auch andere Zelltypen wie Makrophagen oder Dendritische Zellen aus Blutstammzellen hervorgehen.

    Von den gewebespezifischen (oder auch adulten oder somatischen) Stammzellen wie den Blutstammzellen, die multipotent sind und daher als „Vielkönner“ bezeichnet werden, sind die embryonalen Stammzellen (ES-Zellen) zu unterscheiden. ES-Zellen leiten sich aus frühen embryonalen Zellen der so genannten Blastozyste ab und ihre Isolierung führt zwangläufig zum Verlust des Embryos. ES Zellen sind totipotent („Alleskönner“), d. h. sie können sich in alle Zelltypen eines Organismus entwickeln. ES-Zellen der Maus werden seit vielen Jahren in der Wissenschaft zur Herstellung von genetisch modifizierten (so genannten transgenen oder knockout) Mäusen verwendet. Die Isolierung humaner ES-Zellen und ihre mögliche Verwendung in der medizinischen Therapie werden wegen der schwerwiegenden ethischen Bedenken sehr kontrovers diskutiert. Auch werden Studien mit humanen ES-Zellen in verschiedenen Ländern wegen unterschiedlicher Gesetzeslage und kulturell/religiösem Hintergrund sehr unterschiedlich gehandhabt. Demgegenüber wird die Verwendung von adulten gewebespezifischen Stammzellen in Wissenschaft und Forschung und auch in der medizinischen Therapie als ethisch unbedenklich eingestuft und in Deutschland von Wissenschaftlern und dem Gesetzgeber bevorzugt.

     

    Die Isolation von Blutstammzellen aus dem Knochenmark der Maus gab Einblick in die Labortechniken der Zellforscher: Alle „Nicht-Stammzellen“ eines Gewebes können mit Magneten spezifisch markiert werden und anschließend in einem Magnetfeld zurückgehalten werden. Die nicht markierten Stammzellen dagegen passieren das Magnetfeld und werden gesammelt. Nach einer anderen Methode, dem Fluoreszenz-aktivierten Zellsortieren, können die Stammzellen in einem elektrischen Feld von den übrigen Zellen eines Gewebes abgetrennt werden.

     

    Ein wichtiges Gerät war so klein, dass es von Hand zu Hand gereicht und angeschaut werden konnte: Es handelte sich um einen „DNA-Chip“, mit dem man erkennen kann, welche Gene der Stammzellen aktiv sind.

     

    Im letzten Teil des Vortrags ging es um die Bedeutung der Stammzellen in der Medizin. Was ist hier zu erwarten? Eine Reihe hochkarätiger Publikationen deutete in den letzten Jahren darauf hin, dass gewebespezifische Stammzellen ein sehr viel breiteres Entwicklungspotenzial haben können als ursprünglich angenommen und damit Eigenschaften von ES-Zellen besitzen. So wurde gefunden, dass Stammzellen des Blut bildenden Systems nicht nur Blutzellen ergeben können, sondern auch Leberzellen und Nervenzellen. Entsprechend konnten auch Nervenstammzellen zu Blutzellen werden. Diese zunächst hochinteressanten und für die medizinische Therapie äußerst bedeutsamen Ergebnisse wurden in den letzten 1-2 Jahren angezweifelt und konnten in verschiedenen Labors nicht reproduziert werden.

    Gleichwohl wurden bereits erste klinische Studien begonnen, bei denen Stammzellen aus dem Knochenmark (die im Wesentlichen Blutzellen ergeben) in Infarkt geschädigte Herzmuskulatur injiziert wurden. Hierbei wurden sowohl ermutigende (positive) als auch kritische (bedenkliche) Ergebnisse erzielt. Der Zell- und Gewebeersatz für die regenerative Medizin durch ES-Zellen und Gewebestammzellen wird weiterhin ein wichtiges Gebiet cytologischer Forschung sein.

     

    Anschließend an den Vortrag wurden zahlreiche Fragen gestellt und beantwortet, teilweise zu eher technischen Details, zum Teil aber auch zu möglichen therapeutischen Ansätzen bei verschiedenen Krankheiten. Es wurde dabei deutlich, dass es sich hier um ein Forschungsgebiet handelt, das wegen großer Hoffnungen, aber auch noch zu leistender Grundlagenarbeit sowie ethischer Bedenken, besonders im Hinblick auf die verbrauchende Embryonenforschung, im Brennpunkt des öffentlichen Interesses steht.