Chemie statt Gene

Embryonale Stammzellen sind besonders vielseitig: pluripotent. Sie können sich in unterschiedliche Gewebezellen verwandeln. 2006 gelang es dem Japaner Shinya Yamanaka von der Universität Kyoto aus gewöhnlichen Körperzellen pluripotente Stammzellen zu machen: so genannte IPS-Zellen. Zu ihrer Herstellung müssen keine Embryonen verbraucht werden. Die Zellen wurden mit Hilfe der Gentechnik im Labor verjüngt. Wissenschaftler sprechen von Reprogrammierung. Um diese IPS-Zellen ohne Risiko für spätere Patienten herzustellen, müssten sie jedoch ohne den Einsatz von Gentechnik gezüchtet werden. Genau das ist das Ziel der Arbeitsgruppe von Sheng Ding am Scripps-Forschungs-Institut in La Jolla, Kalifornien. Der Wissenschaftler sucht einen chemischen Verjüngungscocktail.

Yamanaka brauchte vier Gene, um aus Körperzellen IPS-Zellen zu machen. Das gleiche schafften wir vor einigen Monaten mit nur zwei Genen. Inzwischen wissen wir: Es gelingt sogar mit nur einem Gen und wenigen chemischen Substanzen. Damit können wir Körperzellen reprogrammieren.

Sheng Ding und seine Mitarbeiter mussten nur die richtigen chemischen Substanzen finden, wie bei der Suche nach einer Stecknadel im Heuhaufen. Statt gezielt zu suchen und wenige Kandidaten auszuprobieren, stellten die Forscher vom Scripps-Institut nach dem Zufallsprinzip unzählige Substanzen her, probierten sie alle aus und wurden schließlich fündig.

Wir haben diese kleinen Moleküle auf Körperzellen gegeben, und einige haben tatsächlich bestimmte Signalwege in den Zellen aktiviert. Daraufhin veränderten sich die Zellen in der Kulturschale. Sie verjüngten sich und entwickelten sich zu pluripotenten Stammzellen.

Die chemischen Substanzen lösten die gleiche Entwicklung aus wie die vier Gene, die von Yamanaka zur Reprogrammierung eingesetzt worden waren. Wie und warum die Substanzen wirken, das weiß Sheng Ding noch nicht. Er hofft, dass der Verjüngungscocktail eine völlig neue Form der regenerativen Medizin möglich macht: Die Patienten sollen demnach in Zukunft keine Stammzellen erhalten, sondern normale Medikamente. Chemische Substanzen sollen den Körper anleiten, sich selbst zu heilen und defekte Zellen durch junge Zellen ersetzen, so die Idee. Das wäre eine regenerative Medizin ohne fremde Zellen und ohne Embryonenverbrauch. Am besten auch ganz ohne Gentechnik. Sheng Ding verrät, dass er dem Ziel bereits sehr nahe ist.

Schon sehr bald werden die ersten reprogrammierten Zellen ohne Gentechnik enstehen. Wir können heute schon jeden einzelnen gentechnischen Faktor durch chemische Substanzen ersetzen. Wir haben sogar schon erste Ergebnisse, die zeigen, dass wir völlig ohne Gene Körperzellen reprogrammieren können.

Veröffentlicht sind diese Ergebnisse noch nicht. Die Fachwelt wartet gespannt. Denn letztlich entscheidet die Ausbeute an vielseitigen Zellen, ob die Substanzen aus Sheng Dings Labor für die Praxis geeignet sind. Sollten sich die Hoffnungen bestätigen, wäre das schon wieder ein Durchbruch bei der Reprogrammierung von Zellen.