Stammzelle: Was ist das? Eine Definition

Eine Stammzelle ist eine undifferenzierte Zelle, die sich selbst erneuern, in andere Zelltypen differenzieren und sich in Kultur vermehren kann. Stammzellen stammen entweder aus dem Embryo, dem Fötus oder aus erwachsenem Gewebe mit oder ohne Transformation, sie können auch durch Kerntransfer gewonnen werden. Dank dieser Eigenschaften können sie zur Regeneration oder Neubildung von zerstörtem Gewebe dienen: das ist die Zelltherapie.

Potenzial von Stammzellen

Nicht alle Stammzellen verfügen über das gleiche Differenzierungspotenzial. So findet man :

• unipotente Stammzellen, die in der Lage sind, nur einen einzigen Zelltyp zu liefern (Leber, Haut, Gehirn usw.), aber zur Selbstregeneration fähig sind, was sie von Vorläuferzellen unterscheidet ;
• multipotenten Stammzellen (fetale und adulte Zellen), die mehrere Zelltypen hervorbringen können, wie die myeloischen Stammzellen des Knochenmarks, aus denen die Blutzellen (Erythrozyten, Monozyten, Granulozyten …) hervorgehen ;
• Pluripotente Stammzellen (embryonale Stammzellen oder induzierte pluripotente Stammzellen), die aus einem 5-7 Tage alten Embryo stammen oder künstlich durch Transformation adulter Zellen gewonnen werden und aus denen sich über 200 Zelltypen entwickeln können, die für alle Gewebe des Körpers repräsentativ sind;
• totipotente Stammzellen, Zellen aus den ersten Teilungen des befruchteten Eies (bis zum 4. Tag), die alle Zelltypen des Organismus hervorbringen können und als einzige die vollständige Entwicklung eines Individuums ermöglichen.

Die Rolle der Stammzellen

Stammzellen haben in Organismen verschiedene Funktionen.

Im Fötus oder in den frühen Phasen der Embryonalentwicklung vermehren sie sich, um nach und nach alle Zellen des Körpers zu erzeugen, unabhängig davon, ob sie differenziert oder nicht differenziert sind.

Im Gewebe von Erwachsenen sind Stammzellen viel seltener und in bestimmten Regionen der Organe angesiedelt. Sie tragen zur natürlichen Erneuerung des Gewebes bei (ein rotes Blutkörperchen lebt z. B. durchschnittlich 120 Tage und muss ersetzt werden) oder reparieren es im Falle einer Verletzung. Allerdings sind nicht alle Organe mit ihnen ausgestattet, wie z. B. das Herz und die Bauchspeicheldrüse.

Verwendung von Stammzellen in der Medizin: Zelltherapie

Aufgrund ihrer selbsterneuernden und geweberegenerierenden Eigenschaften versuchen Wissenschaftler, Stammzellen für medizinische Zwecke zu nutzen und Zelltherapien zu entwickeln.

Fetale und embryonale Stammzellen, die die interessantesten Eigenschaften aufweisen, sind aus ethischen Gründen heikel, selbst wenn sie für klinische Versuche verwendet werden. Induzierte pluripotente Stammzellen (Nobelpreis für Physik 2012), die 2006 bei Mäusen entdeckt wurden, erweisen sich bei der Verwendung als riskanter, da sie ein höheres Risiko bergen, Tumore zu verursachen. Multipotente Stammzellen haben einen begrenzten Anwendungsbereich.

Redaktion: Futura.

Titelbild: © Eugene Russo, Plos One- Embryonale Stammzellen wurden 1981 bei Mäusen und 1998 beim Menschen entdeckt. Es fehlt uns also noch ein großer Abstand zu den tatsächlichen Möglichkeiten einer Verwendung in der Zelltherapie, zumal die Debatte um die Verwendung solcher Zellen tobt: Sollen Embryonen nur zu Forschungszwecken erzeugt werden?