Stammzellen: Glossar für dieses Fact Sheet
- Differenzierung: aus einer undifferenzierten Vorläuferzelle entwickelt sich eine spezialisierte Zelle mit eingeschränkter spezifischer Funktion, beispielsweise entwickelt sich aus einer Stammzelle eine Hautzelle
- Stammzellen: Zellen, die einerseits Kopien von sich selbst herstellen (und sich somit selbst erneuern), sich andererseits aber auch in spezialisierte Zellen differenzieren können
- pluripotente Stammzellen: können sich in jede beliebige Zelle des Körpers differenzieren
- embryonale Stammzellen: können nur in der frühen Entwicklungsphase nach Befruchtung der Eizelle gewonnen werden
- induzierte pluripotente Stammzellen (iPSC): kommen in der Natur nicht vor; es handelt sich um vormals differenzierte Körperzellen, die durch künstliche Veränderung ihres Genmaterials wieder zu pluripotenten Zellen umgewandelt wurden
- multipotente adulte Stammzellen: bereits spezialisierte Stammzellen, die nur noch bestimmte Zelltypen des menschlichen Körpers bilden können, zum Beispiel Knochenmarksstammzellen, Nabelschnurblutstammzellen, neuronale Stammzellen, mesenchymale Stammzellen
Verwendung von Stammzellen in der Forschung der regenerativen Medizin
- Für die Forschung können embryonale Stammzellen, multipotente adulte Stammzellen oder induzierte pluripotente Stammzellen verwendet werden.
- embryonale Stammzellen: das Stammzellgesetzt schränkt in Deutschland die Nutzung von embryonalen Stammzellen stark ein, nur zu bestimmten Forschungszwecken, nicht möglich zu therapeutischen Zwecken [1]
- multipotente adulte Stammzellen: können nur für die Herstellung von bestimmten Organoiden und Gewebeteilen verwendet werden, hämatopoetische Stammzellen aus dem Knochenmark zum Beispiel nur für Blutzellen
- induzierte pluripotente Stammzellen: Herstellung von theoretisch allen möglichen Gewebeteilen und Organen des Körpers, hier keine Einschränkung durch das Stammzellgesetz
Beispiele für möglichen Gewebe-Ersatz aus induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSC)
- Mithilfe induzierter pluripotenter Stammzellen können zahlreiche medizinische Herausforderungen adressiert werden [2] [3] [4]. Nachfolgend eine Auflistung von Anwendungen, die bereits in klinischen Studien getestet werden:
- Diabetes Typ 1: insulinproduzierende Beta-Zellen aus der Bauchspeicheldrüse werden vom eigenen Immunsystem zerstört
- Beta-Zellen aus iPSC erstmals 2024 bei einer chinesischen Patientin angewandt: Sie war danach unabhängig von Insulinspritzen [5]
- Alternative bei Diabetes Typ 1: Insulintherapie, keine Heilung möglich
- Parkinson-Krankheit: Zugrundegehen von Dopamin-produzierenden Nervenzellen im Gehirn
- Dopamin-produzierende Nervenzellen aus iPSCs könnten diese ersetzen [6]
- alternative Therapien: z. B. Tiefe Hirnstimulation, Medikamente, keine Heilung möglich
- Auge: hauptsächlich (altersbedingte) Makuladegeneration (AMS): häufigste Ursache für Erblindung in industriellen Ländern, Makula = Ort des schärfsten Sehen der Netzhaut
- 2014 gab es die erste Transplantation von Netzhautzellen aus iPSC [7], seitdem laufen viele klinische Studien: Die Sehfähigkeit kann dadurch verbessert werden
- Alternative Therapien: OP zur Verlagerung gesunder Netzhaut an die Makula
- Herzinsuffizienz/Herzschwäche: unterschiedliche Ursachen, Herzmuskel pumpt nicht genügend Blut
- aktuelle Studien laufen in China, Japan und Deutschland mit unterschiedlichen Ansätzen, die Herzmuskelzellen aus iPSC ans Herz zu bringen
- alternative Therapien: Medikamente, Herzschrittmacher, Defibrillator, Resynchronisierungs-OP, kurzfristig extrakorporale mechanische Kreislaufunterstützung wie ECMO, bei terminaler Herzinsuffizienz Herztransplantation
- Verschiedene Krebserkrankungen: zumeist Immunzellen aus iPSC, die Krebszellen bekämpfen sollen
- Andere Erkrankungen, zu denen es einzelne klinische Studien gibt:
- Thrombozytopenie: Mangel an Blutplättchen, Gabe von Blutplättchen aus iPSC
- Rückenmarksverletzungen: Nervenzellen aus iPSC sollen Verletzung regenerieren
- Knorpelschaden am Knie: Knorpelzellersatz aus iPSC
- Beta-Thalassämie (genetisch): Gabe von genetisch veränderten hämatopoetischen Stammzellen aus iPSC
- Schlaganfall und Hirnblutung: Transplantation von neuronalen Stammzellen aus iPSC ins Hirn
- COVID-19: Gabe von Immunzellen aus iPSC
- aktuell laufende klinische Studien, die speziell humane pluripotente Stammzellen (hPSC) oder von hPSC abgeleitete Zellen verwenden, listet die Fraunhofer-Gesellschaft [8]
Literaturstellen, die zitiert wurden