Woher kommen Stammzellen?

Stammzellen sind spezialisierte Zellen, die das Potenzial haben, sich nicht zu einem, sondern zu vielen verschiedenen Zelltypen zu entwickeln. Sie unterscheiden sich aus drei spezifischen Gründen von jeder anderen Zelle:

• Sie sind unspezialisiert, das heißt, sie haben keine spezifische Funktion im Körper.

• Sie haben die Fähigkeit, spezialisierte Zellen wie Gehirnzellen, Muskelzellen und Blutzellen zu werden.

• Sie können sich über einen langen Zeitraum hinweg kontinuierlich teilen und erneuern.

Derzeit sind Blutstammzellen der einzige Typ, der regelmäßig zur Behandlung verwendet wird. Bei Leukämie oder Lymphom wird dieser Zelltyp in einem Verfahren verwendet, das wir gemeinhin als Knochenmarktransplantation bezeichnen.1 Zu diesem Zweck werden nur adulte Stammzellen verwendet.

In der Stammzellforschung können die Zellen aus verschiedenen Quellen stammen, darunter erwachsene Spender, Embryonen oder genetisch veränderte menschliche Zellen.

Stammzellen bei Knochenmarktransplantationen

Die Zellen des Knochenmarks produzieren alle Ihre gesunden Blutkörperchen, einschließlich roter Blutkörperchen, weißer Blutkörperchen und Blutplättchen. Hämatopoetische Stammzellen sind diejenigen, die im Knochenmark gefunden werden und als "Mutter" für all diese verschiedenen Zelltypen dienen.

Hämatopoetische Stammzellen werden einem an Krebs erkrankten Menschen transplantiert, um das Knochenmark wieder aufzufüllen. Das Verfahren wird häufig verwendet, wenn eine hochdosierte Chemotherapie die vorhandenen Stammzellen im Knochenmark einer Person effektiv zerstört.

Um dies zu beheben, werden gespendete Stammzellen in eine Vene injiziert und siedeln sich schließlich im Knochenmark an, wo sie beginnen, gesunde, neue Blutzellen zu produzieren.1

Transplantation von peripheren Blutstammzellen

Vor Jahren waren die einzigen Quellen für hämatopoetische Stammzellen solche, die aus dem Knochenmark entnommen wurden. Es wurde bald darauf entdeckt, dass viele dieser Zellen frei im Blutkreislauf zirkulierten. Im Laufe der Zeit lernten die Wissenschaftler, diese Zellen aus zirkulierendem Blut zu gewinnen und sie direkt einem Spender zu verpflanzen.

Diese Art der Transplantation, bekannt als periphere Blutstammzelltransplantation oder PBSCT, ist das gebräuchlichere Verfahren, obwohl beide Methoden immer noch verwendet werden.2 Die PBSCT ist weit weniger invasiv und erfordert keine Entfernung des Knochenmarks aus dem Hüftknochen.

Somatische Stammzellen

Adulte Stammzellen, sogenannte somatische Stammzellen, werden von einem menschlichen Spender gewonnen. Hämatopoetische Stammzellen sind das bekannteste Beispiel. Wissenschaftler haben somatische Stammzellen in mehr Geweben gefunden, als man sich früher vorgestellt hatte, darunter Gehirn, Skelettmuskulatur, Haut, Zähne, Herz, Darm, Leber, Eierstockzellen und Hoden.3

Embryonische Stammzellen

Embryonale Stammzellen sind umstritten, da sie aus menschlichen Embryonen stammen, die entweder zerstört oder für die Wissenschaft geerntet wurden. Embryonale Stammzellen wurden erstmals 1998 in einem Labor zu Reproduktionszwecken gezüchtet. Heute werden sie vor allem für die Erforschung von Behandlungen oder Heilungen von Krebs, Blindheit, Jugenddiabetes, Parkinson, Rückenmarksverletzungen und genetischen Störungen des Immunsystems verwendet.

Embryonale Stammzellen sind pluripotent, das heißt, sie können in die drei Arten von Keimzellschichten hineinwachsen, aus denen der menschliche Körper besteht (Ektoderm, Mesoderm, Endoderm). Mit anderen Worten, sie können sich zu jedem der mehr als 200 Zelltypen entwickeln, wenn dies entsprechend spezifiziert wird.4

Induzierte pluripotente Stammzellen

Induzierte pluripotente Stammzellen oder iPSCs sind somatische Stammzellen, die genetisch umprogrammiert wurden, um eher embryonalen Stammzellen zu ähneln. iPSCs beginnen normalerweise als Haut- oder Blutzellen, die dann genetisch programmiert werden.5

iPSCs wurden erstmals 2006 entwickelt und bieten gegenüber somatischen und embryonalen Stammzellen einen großen Vorteil: Sie können patientengerecht hergestellt werden. Dies bedeutet, dass ein Labor eine pluripotente Stammzelllinie maßgeschneidert aus den eigenen Zellen oder Geweben einer Person herstellen kann.