Forschung für die Zukunft: Stammzellenforschung
Stammzellen lassen sich aus der modernen Forschung nicht mehr wegdenken. Aufgrund ihrer Fähigkeiten, sich selbst zu erneuern und verschiedene Zelltypen auszubilden, bieten sie vielfältige Möglichkeiten – es gibt kaum ein medizinisches Feld, in dem Stammzellen nicht eingesetzt werden könnten. So überrascht es nicht, dass das Interesse an ihnen enorm und die Forschung rund um Stammzellen jeder Art ein großes, dynamisches und schnell wachsendes Feld ist. Erfahre hier, wo die Forschung bereits heute steht und was in Zukunft noch möglich sein könnte.
Im Jahr 2021
wurden Stammzellen aus Nabelschnurgewebe erstmals erfolgreich gegen COVID-19 eingesetzt.
Auf welchen Gebieten der Medizin wird derzeit mit Stammzellen geforscht?
In vielen Themenfeldern wird parallel an und mit verschiedenen Stammzellarten geforscht. Einige wichtige Felder der Stammzellenforschung sind:
- Grundlagenforschung
Hier steht die Aufklärung über die Funktionsweise der Zellen im Einzelnen sowie im Gewebeverband im Vordergrund. Sie hilft zu verstehen, warum Stammzellen ihre besonderen Fähigkeiten haben und andere Zellen nicht.
- Entwicklung von Krankheitsmodellen:
Trotz unzähliger Forschungsarbeiten sind viele grundlegende Ursachen und die Entstehung zahlreicher Erkrankungen noch nicht verstanden. Mit Hilfe von Stammzellen können erkrankte Zellarten oder sogar Gewebetypen im Labor künstlich erzeugt werden. So lassen sich Krankheiten im Labor simulieren und besser erforschen.
- Wirkstofftestung:
Stammzellen bieten eine gute Möglichkeit, neue Wirkstoffe zu identifizieren und zu testen, bevor diese an Menschen in klinischen Studien eingesetzt werden. Besonders interessant sind so genannte „Organoide“, die mit Stammzellen entwickelt werden. Sie simulieren bestimmte Organe und ermöglichen, Wirkstoffe noch genauer zu testen.
- Entwicklung von Zellersatztherapien:
Viele bisher unheilbare Erkrankungen gehen mit dem Verlust von Zellen einher, die der Körper nicht auf natürlichem Weg wiederherstellen kann. Beispiele sind Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson, aber auch Diabetes, Querschnittslähmungen oder Herzinfarkte. Die Grundidee der Zellersatztherapie ist es, das geschädigte oder abgestorbene Gewebe mit Stammzellen zu ersetzen oder zu reparieren. Einige dieser Therapien werden bereits im Rahmen von klinischen Studien an Patientinnen und Patienten untersucht, viele befinden sich noch auf dem Weg dahin.
An welchen Stammzellen wird aktuell geforscht?
Stammzellen existieren zu jedem Zeitpunkt in unserem Körper. Im Embryo, im Neugeborenen sowie im erwachsenen Körper. Sie unterscheiden sich in ihrer Fähigkeit, unterschiedliche Gewebearten auszubilden.
Embryonale Stammzellen
können wenige Tage nach der künstlichen Befruchtung einer Eizelle im Labor gewonnen werden. Sie bieten ein großes Spektrum an Möglichkeiten, da sie in der Lage sind, nahezu alle Zellarten des Körpers zu bilden. Embryonale Stammzellenforschung, also die Forschung an embryonalen Stammzellen, ist allerdings ethisch umstritten, denn zur Gewinnung muss beginnendes Leben zerstört werden. Daher ist sie in Deutschland nur unter strengen Auflagen erlaubt.
Reprogrammierte Zellen
sind erwachsene Zellen, deren biologische Uhr in das Stadium von embryonalen Stammzellen zurückgedreht wurde. Man „reprogrammiert“ sie also, damit sie wieder die Fähigkeiten erlangen, die sie ursprünglich besaßen und im Laufe der Entwicklung verloren haben. Dafür benutzt man zum Beispiel Hautzellen, denn diese können leicht gewonnen werden. Diese reprogrammierten Zellen (auch induzierte pluripotente Stammzellen genannt) sind zwar vielversprechend, allerdings steht ihre standardmäßige Anwendung in der Behandlung von Erkrankungen noch vor einigen Herausforderungen.
Adulte Stammzellen
kommen ein Leben lang in vielen unterschiedlichen Orten im Körper vor. Sie können ebenfalls verschiedene Zellarten hervorbringen, allerdings nicht – wie embryonale Stammzellen – jede beliebige Zellart. Blutbildende Stammzellen sowie knorpel- und knochenbildende Stammzellen gehören dazu. Eine besondere Stellung nehmen die Stammzellen aus dem Nabelschnurblut, der Plazenta und dem Nabelschnurgewebe ein. Sie sind eigentlich adulte Stammzellen, aber besonders jung und gesund. Damit haben diese Zellen häufig ein größeres therapeutisches Potenzial als die gleiche Stammzelle bei einem Erwachsenen. Sie werden auch neonatale Stammzellen genannt.
Welche Behandlungen könnten in Zukunft mit Stammzellen aus der Nabelschnur möglich sein?
Wegen der besonderen Eigenschaften von Stammzellen aus Nabelschnurblut, Nabelschnurgewebe und Plazenta forschen viele Ärztinnen und Ärzte zu der Frage „Wie können diese Eigenschaften für neue Therapien genutzt werden?“. Viele Ideen sind bereits so weit entwickelt, dass mit ihnen im Rahmen von Studien schon erste Patientinnen und Patienten behandelt werden.
Stammzellen aus Nabelschnurblut und Nabelschnurgewebe kommen für die Behandlung von verschiedenen Erkrankungen in Frage. Hierzu wird geforscht:
Einsatz von
Nabelschnurblut
in der Forschung:
erkrankungen
erkrankungen
(z. B. Multiple Sklerose, Typ-1-Diabetes)
Hirnschädigungen
Einsatz von
Nabelschnurgewebe
in der Forschung:
Rückenmarks
erkrankungen
(z. B. Multiple Sklerose, Typ-1-Diabetes)
Wie kann man vom Zukunftspotenzial der Stammzellen profitieren?
Die Stammzellen aus Nabelschnurblut und dem Nabelschnurgewebe lassen sich einfach und völlig schmerzfrei direkt nach der Geburt des Kindes entnehmen. Darüber hinaus können diese Zellen sicher und – nach heutigem Kenntnisstand – 29 Jahre lang ohne Verlust ihrer Fähigkeiten aufbewahrt werden. Bei Bedarf stehen die Zellen also schnell zur Verfügung.
