3. Adulte Stammzellen: zuständig für Erneuerung und Reparatur

Die zweite Art der Stammzellen, die adulten Stammzellen (AS-Zellen), unterscheiden sich massgeblich von den embryonalen Stammzellen: Man findet sie in vielen verschiedenen Geweben des erwachsenen Körpers, allerdings nur jeweils in geringer Zahl. Sie sind zuständig für Erneuerung und Heilung. Zum Beispiel in der Haut: Die oberste Hautschicht erneuert sich alle zwei Wochen. Alte Zellen sterben ab und werden durch neue aus unteren Schichten ersetzt. Dafür verantwortlich sind Hautstammzellen, die etwas tiefer in der Haut sitzen. Die Zellen teilen sich und sorgen für Nachschub. Bei der Teilung entsteht wiederum eine adulte Stammzelle, sowie eine neue, spezialisierte Körperzelle.

Aber auch in vielen anderen Geweben des Menschen haben Forschende AS-Zellen gefunden: Im Hirn, im Knochenmark, im Blut, in den Muskeln, in der Haut und in der Leber. Adulte Stammzellen sind multipotent, sie können nur noch alle Zelltypen innerhalb des Gewebes ausbilden. Eine Blutstammzelle im Knochenmark kann daher rote Blutkörperchen, weisse Blutkörperchen, Blutplättchen etc. bilden, aber zum Beispiel keine Nervenzellen. Gewisse AS-Zellen können über eine lange Zeit im Ruhezustand verharren und sich erst dann teilen, wenn sie gebraucht werden, zum Beispiel bei einer Verletzung. Im Gegensatz zu den ES-Zellen ist es ethisch viel weniger heikel, adulte Stammzellen für die Forschung zu gewinnen. Man benötigt dazu lediglich die Einwilligung einer Person, die ihre Stammzellen der Forschung zur Verfügung stellen will.

Die Forschung mit AS-Zellen hat in den letzten Jahren grosse Fortschritte erzielt. Forscherinnen und Forscher suchen nach Wegen, wie man diese Zellen in Kultur so steuern kann, dass sie spezialisierte Zellen produzieren, welche gegen Krankheiten eingesetzt werden könnten. So könnten Dopamin-produzierende Zellen im Hirn von Parkinson-Patienten helfen, den fehlenden Stoff herzustellen; dasselbe gilt für Insulin-produzierende Zellen für Diabetiker oder Herzmuskelzellen, welche Patienten nach einem Herzinfarkt verabreicht werden können. Letztere Technik wird zwar in ersten Versuchen bereits angewendet, allerdings wird es noch viele Jahre dauern, bis solche Therapien zum medizinischen Alltag gehören.

Die wichtigsten Fragen zu den adulten Stammzellen lauten heute: Wie viele Arten von AS-Zellen gibt es überhaupt und in welchen Geweben existieren sie? Wie entstehen AS-Zellen? Wieso bleiben sie in einem undifferenzierten Zustand obwohl sich alle anderen Zellen in der Umgebung spezialisieren? Welches sind die Signale, welche AS-Zellen dazu bringen, sich zu teilen?

Wissenschaftler schaffen es immer besser, die AS-Zellen im Körper zu identifizieren und aus verschiedenen Geweben zu isolieren, in manchen Fällen gelingt es sogar, sie in Kultur zu züchten, obwohl dies ein schwierigeres Unterfangen ist als bei ES-Zellen. ES- und AS-Zellen unterscheiden sich nicht nur im Hinblick auf ihre Kultivierung, sondern auch im Hinblick auf das medizinische Potenzial. Das Potenzial der ES-Zellen wird allgemein als grösser eingestuft, vieles ist dabei aber in der Praxis noch nicht möglich. Anders bei den AS-Zellen: Seit über 30 Jahren werden blutbildende Stammzellen medizinisch eingesetzt, vor allem zur Behandlung von Leukämien (Blutkrebs). Sie nisten sich nach der Bestrahlung im Knochenmark ein und bauen wieder eine normale Blutbildung auf (siehe Grafik 8.1). Weltweit finden jährlich rund 20 000 blutbildende Stammzelltransplantationen statt. Diese AS-Zellen wurden früher aus gespendetem Knochenmark gewonnen und in die Blutbahn des Patienten gespritzt. Heute werden sie zum grossen Teil direkt dem Blut entnommen. Auch Nabelschnurblut, das nach der Geburt eines Kindes aus der Nabelschnur gewonnen werden kann, ist eine gute Quelle für AS-Zellen.

BTLC Stammzellen, Nabelschnur
Das Blut in der Nabelschnur ist eine gute Quelle für adulte Stammzellen.
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BTLC Stammzellen, Grafik 8.1
Grafik 8.1 Stammzelltransplatation zur Behandlung von Leukämie und Lymphomen
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