Was sind Stammzellen?

Stammzellen sind nicht spezialisierte Zellen. Sie haben die Potenz (Fähigkeit), sich in verschiedene Zelltypen (z.B. Herz-, Nerven-, Blut-, Muskel- und Knorpelzellen) zu entwickeln.

Stammzellen sind in der Lage, sich selber zu vermehren ohne ihre Pluripotenz zu verlieren sowie sich in spezialisierte, organspezifische Zellen auszudifferenzieren.
Man unterscheidet je nach Herkunft zwischen embryonalen und adulten Stammzellen. Im Zusammenhang mit der Stammzellproblematik sind zwei Begriffe wichtig, die im Folgenden erkärt werden.
Totipotenz: Die Fähigkeit einer Zelle, sich in sämtliche Zellen eines Gesamtorganismus zu entwickeln. Menschliche Embryonen verfügen bis ca. zum Achtzellstadium über totipotente Zellen, die sich jede einzelne als eigenständiges Individuum entwickeln könnte. Sie haben die gleiche Fähigkeit wie eine befruchtete Eizelle.
Pluripotenz: Die Fähigkeit einer Zelle, sich in verschiedene Typen von Zellen zu entwickeln. Embryonale und adulte Stammzellen sind pluripotent.

1. Embryonale Stammzellen (ES-Zellen)

Embryonale Stammzellen werden aus Embryos gewonnen, die dabei vernichtet werden:

Herkunft der Embryos:

– aus der In-vitro-Fertilisation; überzählige Embryos, die nicht zwecks einer Schwangerschaft übertragen wurden
– eigens zu diesem Zweck gezeugte Embryos durch Samen- und Eizellspende
– durch Klonen (siehe Schema S. 3)

Stammzellen werden auch aus abgetriebenen Feten gewonnen.

Von der Zeugung bis zur Vernichtung

2. Adulte Stammzellen

Auch der erwachsene Körper benötigt zur Erneuerung seines Gewebes Stammzellen. Besonders reichhaltig ist das Knochenmark, wobei nach einer künstlichen Stimulation des Knochenmarks auch aus dem normalen Blut Stammzellen gewonnen werden können. Die Entwicklungspotenz von adulten Stammzellen galt bislang gegenüber embryonalen Stammzellen als reduziert. Aber auch sie können mittels Wachstumsfaktoren dazu angeregt werden, sich in spezialisierte Zelltypen zu entwickeln. Stammzellen aus Knochenmark konnten ein Jahr lang vermehrt werden. Sie bewahrten ihre Pluripotenz auch nach 60 Zellteilungen. Solche Eigenschaften wurden bisher nur den embryonalen Stammzellen zugeschrieben. Adulte Stammzellen können u.U. vom Patienten selber entnommen, behandelt und wieder zurücktransplantiert werden. Das ist ein unbestreitbarer Vorteil. Es gibt keine Abstossungsreaktionen, wie wenn etwa embryonale oder fetale Stammzellen verwendet würden. Es sind aber auch – nach entsprechenden Abklärungen – Transplantationen zwischen Verwandten oder nicht verwandten Personen möglich.

a) Nabelschnurblut

In bestimmten Zentren werden bereits Nabelschnurblutbanken angelegt, die anlässlich der Geburt eines Kindes entnommen werden. Nabelschnurblut ist reich an Blutstammzellen und kann in-utero oder nach der Geburt zugeführt werden. Die Verwendung von Nabelschnurblut, das eigentlich als «Abfall» bei der Geburt anfällt, ist ethisch nicht problematisch, sofern wichtige
Grundsätze eingehalten werden. Die Deutsche Bundesärztekammer hat Richtlinien erlassen, die es nur erlauben, Nabelschnurblut ab einem Geburtsgewicht von 1,5 kg zu gewinnen. Weder Mutter noch Kind dürfen durch die Entnahme gefährdet werden.
Ethisch problematisch ist die in den USA und vereinzelt auch in der Schweiz praktizierte Entnahme von Nabelschnurblut anlässlich von Abtreibungen.

b) Knochenmark

Durch medikamentöse Stimulation kann im gesunden oder kranken Menschen das Knochenmark zu vermehrter Produktion von Stammzellen angeregt werden. Diese werden dann in einem Kreislauf aus dem Blut abgeführt. So können ohne schwerwiegenden Eingriff beim Spender Blutstammzellen gewonnen werden, die ähnlich eingesetzt werden wie die herkömmlichen Transplantationen von Knochenmarkspenden.
Adulte Stammzellen können u.U. vom Patienten selber entnommen, behandelt und wieder zurücktransplantiert werden.

3. Stammzellen aus Klonverfahren

Das «therapeutische» Klonen ist ein Zukunftstraum vieler Forscher. Dabei würde man dem Patienten Körperzellen (z.B. Hautzellen) entnehmen und den Zellkern in Eizellen transferieren, denen zuvor die Erbsubstanz entnommen wurde. Die entstandenen rekonstruierten Embryonen würden bis ins Blastozyststadium kultiviert. Danach würde diesen Embryonen die innere Zellmasse entnommen, um daraus Stammzelllinien für die Produktion von transplantierbarem Gewebe herzustellen. Die Embryonen würden somit eigens hergestellt, um sie wieder zu vernichten. Die Bezeichnung «therapeutisches Klonen» ist daher irreführend und verharmlost die Tötung von Embryonen.
Im Vergleich mit adulten Stammzellen weist das Klonverfahren erhebliche Nachteile auf. Der Bedarf an Eizellen zur Erzeugung einer einzigen Stammzelllinie zur Therapie eines Patienten wäre enorm. Die Gefahr der Instrumentalisierung von Frauen im Rahmen von Unfruchtbarkeitsbehandlungen sowie von Eizellspenderinnen ist nicht von der Hand zu weisen.

Während adulte Stammzellen meistens direkt vom Patienten stammen, sind nach dem Klonverfahren genetische Veränderungen, die von der sogenannten «Umprogrammierung» herkommen, zu erwarten. Man bedenke, dass sich in Tierversuchen lediglich ca. 1% aller Embryonen bis zur Geburt entwickeln. Die Todesrate beträgt kurz nach der Geburt rund 50%. Die Ursache für diese Fehlentwicklung kann sich durchaus auch auf die erzeugten Stammzellen und dessen Gewebe negativ auswirken.
Nimmt man diese Nachteile der Klontechnik ernst, dann ist die Forschung mit adulten Stammzellen vorzuziehen. Rational ist das Festhalten am «therapeutischen» Klonen nur erklärbar, wenn die betreffenden Forscher langfristig doch den Menschen «reproduktiv» klonen wollen. Dazu könnte dann auf Erfahrungen aus dem «therapeutischen » Klonen zurückgegriffen werden.

4. Anwendungsbereiche

Der Anwendungsbereich für den Einsatz von Stammzellen weitet sich immer mehr aus. Sicher kommen jene Therapien in Frage, die bisher mit Knochenmarktransplantationen abgedeckt wurden. Die Forscher erhoffen sich neue Möglichkeiten für die Behandlung von Parkinson, Alzheimer, multiple Sklerose, Blutkrebs und Immunschwächekrankheiten.

Erfolgreiche Therapie mit adulten Stammzellen

Bemerkenswerte Heilungserfolge wurden in letzter Zeit bei Herzinfarktpatienten mit adulten Stammzellen aus Knochenmark erzielt. Dazu wurden eigene Stammzellen den Patienten zur Erneuerung des Herzgewebes eingespritzt. Weitere Informationen dazu finden sie hier.

Zusammenfassung

Mit adulten Stammzellen aus Knochenmark und Nabelschnurblut sind schon viele Patienten von schweren Krankheiten (z.B. Leukämie) geheilt worden. Von solchen Resultaten ist die Forschung an embryonalen Stammzellen und erst recht jene, die auf Klontechniken
basieren, noch weit entfernt. Als Nachteil der embryonalen Stammzellen gelten die Abstossungsreaktionen und die mögliche Neigung der Stammzellen zur Tumorbildung. Nach «therapeutischem» Klonen würde man zwar keine Abstossungsreaktionen erwarten, hingegen dürfte aufgrund des Klonverfahrens das Verhalten solcher Stammzellen wegen vielen genetischen Fehlern nur schwer abschätzbar sein.

Stunde 0	nach 16-20 Stunden

Zeugung: Eine Samenzelle wird mit einer feinen Pipette in die Eizelle injiziert. Die für die Entstehung eine neuen Menschen unabdingbare Voraussetzung ist dadurch erfüllt.	Vorkernstadium (imprägnierte Eizelle): Nebeneinander liegen die beiden Vorkerne, die je das mütterliche und das väterliche Ergut enthalten. Jeder geborene Mensch hat einmal dieses Stadium durchlaufen.

nach zwei bis drei Tagen	nach fünf bis sieben Tagen

MehrzelligerEmbryo, der in diesem Zustand in die Gebärmutter einer Frau transferiert werden könnte.	Blastozyste: Der künftige Fötus entwickelt sich aus den inneren Zellen. Diese werden bei der Stammzellengewinnung entnommen und so der Embryo getötet. Auch in diesem Zustand könnte der Embryo noch in die Gebärmutter einer Frau transferiert werden.