Zeitschrift für Regenerative Medizin

Zelltechnik

Im normalen erwachsenen Körper sind verschiedene Klassen von Stammzellen für die Erneuerung verschiedener Gewebetypen verantwortlich. Einige Gewebe scheinen jedoch nicht in der Lage zu sein, sich durch die Entstehung neuer Zellen zu reparieren, da keine kompetenten Stammzellen vorhanden sind. Jüngste Entdeckungen haben neue Möglichkeiten eröffnet, das Verhalten von Stammzellen künstlich zu manipulieren, um Gewebe zu reparieren, das zuvor nicht reparierbar schien. Epidermale Stammzellen, die aus unbeschädigter Haut eines Patienten mit schweren Verbrennungen entnommen wurden, können in Kultur schnell in großen Mengen gezüchtet und zurückgepfropft werden, um eine Epidermis zur Abdeckung der Verbrennungen wiederherzustellen. Neurale Stammzellen verbleiben in einigen Regionen des Gehirns erwachsener Säugetiere und können bei der Transplantation in ein sich entwickelndes oder geschädigtes Gehirn neue Neuronen und Gliazellen erzeugen, die für die Transplantationsstelle geeignet sind.

Embryonale Stammzellen (ES-Zellen) sind in der Lage, sich in jeden Zelltyp im Körper zu differenzieren, und sie können in Kultur dazu gebracht werden, sich in viele Zelltypen zu differenzieren. Stammzellen einiger erwachsener Gewebe, etwa des Knochenmarks, scheinen, wenn sie in einer geeigneten Umgebung platziert werden, in der Lage zu sein, ein viel größeres Spektrum differenzierter Zelltypen zu erzeugen, als sie normalerweise produzieren.

Wenn Zellen aus dem Körper entnommen und in Kultur gehalten werden, behalten sie im Allgemeinen ihren ursprünglichen Charakter. Jeder Typ spezialisierter Zellen hat eine Erinnerung an seine Entwicklungsgeschichte und scheint auf sein spezialisiertes Schicksal festgelegt zu sein, obwohl einige begrenzte Transformationen stattfinden können. Stammzellen in Kultur, wie auch in Geweben, können sich weiter teilen oder sich in einen oder mehrere Zelltypen differenzieren, die Zelltypen, die sie erzeugen können, sind jedoch eingeschränkt. Jede Stammzellart dient der Erneuerung einer bestimmten Gewebeart. Bei manchen Geweben, etwa dem Gehirn, ist eine Regeneration im Erwachsenenalter nicht möglich, da keine Stammzellen mehr vorhanden sind. Es schien daher wenig Hoffnung zu geben, verlorene Nervenzellen im Gehirn von Säugetieren durch die Entstehung neuer Zellen zu ersetzen oder einen anderen Zelltyp zu regenerieren, dessen normale Vorläufer nicht mehr vorhanden sind.

Jüngste Entdeckungen haben dieses düstere Urteil zunichte gemacht und zu einer optimistischeren Vorstellung davon geführt, was Stammzellen leisten können und wie wir sie möglicherweise nutzen können. Die Veränderung ist auf mehrere Erkenntnisse zurückzuführen, die außergewöhnliche Formen der Vielseitigkeit von Stammzellen belegen, die man aufgrund der Kenntnis der normalen Lebensgeschichte von Zellen in Geweben kaum hätte vermuten können.