„Die Sprache der Stammzellen verstehen lernen“

Markus Hengstschläger im Labor. – (c) Die Presse (Clemens Fabry)
Ein Team der MedUni Wien um Markus Hengstschläger hat einen Weg geöffnet, der die Nutzung der Zellen zu therapeutischen Zwecken ebnen könnte. Er greift in die Signale ein, mit denen Stammzellen mit anderen Zellen kommunizieren.

Von Jürgen Langenbach | Die Presse.com

Schon 20 Jahre alt ist die jüngste große Hoffnung der Biomedizin, die der Embryonalen Stammzellen (ES). Das sind undifferenzierte Zellen mit Totipotenz, d. h. sie können sich in jeden Zelltyp entwickeln, den des Herzens, den des Gehirns etc. Deshalb kann man theoretisch aus ihnen jedes Gewebe ziehen, gar jedes Organ, und das dann für Transplantationszwecke verwenden. Darauf setzt man seit 1997, damals identifizierte man ES, die man länger schon an Tieren kannte, auch am Menschen.

Aber die Mühen der Ebene ziehen sich. Das lag zunächst daran, dass man zur Produktion von ES Embryos erst herstellen und dann zerstören muss, die ethischen Bedenken waren groß, die technischen Hürden hoch. 2005 kam der vermeintliche Durchbruch, aber er war eine Fälschung durch den Südkoreaner Hwang, das warf das Feld zurück. 2006 endlich fand sich ein Königsweg, der auf Embryos verzichtet und stattdessen erwachsene Körperzellen – etwa die der Haut – zu Zellen verjüngt, die den ES höchst ähnlich sind und iPS heißen: induzierte pluripotente Stammzellen. Schließlich suchte man ES-ähnliche Zellen auch anderswo, Markus Hengstschläger (MedUni Wien) etwa wurde in Fruchtwasser fündig.

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Menschliche Haut aus dem 3D-Drucker

Der 3D-Drucker der Forscher nutzt Zellen statt Tinte und erzeugt funktionsfähige menschliche Haut. © UC3M
Der 3D-Drucker der Forscher nutzt Zellen statt Tinte und erzeugt funktionsfähige menschliche Haut. © UC3M
Zellen statt Plastik: Forscher haben erstmals funktionsfähige menschliche Haut mittels 3D-Druck erzeugt. Ein Spezialdrucker trägt dafür Zellen und Biomoleküle der verschiedenen Hautschichten nacheinander auf. Mit diesem Verfahren könnten Patienten mit schweren Verbrennungen künftig schneller neue Haut erhalten, die gedruckte Haut eignet sich aber auch als Ersatz für Tierversuche bei Kosmetik und Arzneimitteltests.

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Unsere Haut ist ein komplexes Gebilde. Sie umfasst drei verschiedene Gewebeschichten mit jeweils ganz unterschiedlichen Aufgaben und Zellbestandteilen. Zudem sind in ihr auch Haarfollikel, Schweißdrüsen, Nervenenden und Blutgefäße eingebettet. Entsprechend schwierig ist es bisher, die menschliche Haut im Labor künstlich zu züchten. Aus Stammzellen gelang dies erst vor Kurzem erstmals.

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Haut samt Haaren im Labor gezüchtet

Fluoreszenzmarker lassen die induzierten Stammzellen in diesem gezüchteten und implantierten Hautstück grün leuchten. © Takashi Tsuji/ RIKEN
Neue Haut aus dem Labor: Forschern ist es erstmals gelungen, komplettes Hautgewebe aus Stammzellen zu züchten. Die neue Haut umfasst alle drei Hautschichten sowie Haarfollikel und Schweißdrüsen und ist damit im Gegensatz zu bisherigem Hautersatz vollkommen funktionstüchtig. Dieser Durchbruch eröffnet künftig neue Möglichkeiten, Verbrennungsopfern oder Menschen mit Haarausfall zu helfen, wie die Forscher im Fachmagazin „Science Advances“ berichten.

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Forschern ist es inzwischen gelungen, eine ganze Reihe von Geweben und Organen im Labor zu züchten, darunter Muskelfasern, den Meniskus und sogar eine Vorform des Gehirns. Ein Gewebetyp jedoch entzog sich bisher der naturgetreuen künstlichen Herstellung: die Haut.

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Vitamin C beugt Grauem Star vor

Wer viele Zitrusfrüchte und andere vitaminreiche Lebensmittel isst, der kann sein Risiko für den Grauen Star offenbar senken. © King’s College London
Vitamine gegen die Linsentrübung: Wer sich Vitamin C-reich ernährt, der kann dem Grauen Star vorbeugen. Denn das Risiko für diese altersbedingte Linsentrübung sinkt dann um bis zu einem Drittel, wie eine Langzeitstudie mit knapp 350 Zwillingspaaren ergab. Überraschend auch: Der Einfluss der Ernährung ist sogar doppelt so groß wie der der genetischen Veranlagung, wie die Forscher erstmals belegen.

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Der Graue Star ist weltweit eine der häufigsten Ursachen für Erblindung. Bei dieser Erkrankung trübt sich die Augenlinse immer stärker ein, bis schließlich kaum mehr Licht an die Netzhaut gelangt. Bei uns tritt der Graue Star typischerweise in höherem Alter auf. Behandelt wird er durch die operative Entfernung der getrübten Augenlinse und den Einsatz einer Kunstlinse. Vor kurzem erwies sich bei erkrankten Kindern auch eine Therapie mit Stammzellen erstmals als wirksam.

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Stammzellen gegen den Grauen Star

Stammzellen im Auge könenn selbst eine neue Augenlinse bilden – wenn die alte schonend genug entfernt wird. © mioshoo/ thinkstock
Mediziner haben eine neue Heilmethode für den Grauen Star entwickelt: Statt die getrübte Linse gegen eine Kunstlinse auszutauschen, bringen sie im Auge vorkommende Stammzellen dazu, selbst eine neue Linse zu generieren. In einer Pilotstudie gab dies Kindern mit einem angeborenen Grauen Star innerhalb einiger Monate ihr Augenlicht zurück, wie die Forscher im Fachmagazin „Nature“ berichten.

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Der Graue Star ist weltweit eine der häufigsten Ursachen für Erblindung. Bei dieser Erkrankung trübt sich die Augenlinse immer stärker ein, bis schließlich kaum mehr Licht an die Netzhaut gelangt. Während bei uns der Graue Star vor allem bei älteren Menschen auftritt, sind in den Entwicklungsländern auch viele Kinder von dieser Augenkrankheit betroffen.

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Warum auch Frauen einen männlichen Darm haben könnten

Foto: /numbeos/iStockphoto Nicht nur die Hormone bestimmen das Geschlecht.
Sogar die Organe unseres Körpers dürften ihre eigene weibliche oder männliche Identität haben.

Von Ingrid Teufl|Kurier.at

Wo genau im Körper entscheidet sich, ob man Frau oder Mann ist – nur in den voll entwickelten Sexualorganen oder auch in anderen Zellen? Dieser Frage wollten britische Forscher vom Clinical Science Center (Imperial College London) nachgehen. Sie untersuchten daher für ihre nun im Magazin Nature veröffentlichte Studie Stammzellen im Darm von Fruchtfliegen.

Mithilfe spezieller Werkzeuge griffen sie in die genetische Struktur der Zellen ein. Sie schalteten gewissermaßen manche ein und andere aus und feminisierten oder maskulinisierten die Zellen dadurch. So veränderte sich das Ausmaß, wie sie sich vermehrten: Weibliche Zellen waren dazu besser in der Lage. Die Forscher vermuten, dass dies mit der Fortpflanzung zusammenhängt, wo sich bei weiblichen Fruchtfliegen der Darm ausdehnt.

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Künstliche Nervenzelle arbeitet wie echte

Bild: TR

Es klingt ein bisschen wie Science Fiction, Nervenzellen künstlich im Labor nachzubauen. Genau das ist der Arbeitsgruppe um Agneta Richter-Dahlfors vom Stockholmer Karolinska-Institut gelungen.

Von Hanns-J. Neubert|Technology Review

Genau wie echte Neuronen leiten ihre Polymer-Neuronen Nervenimpulse gezielt und genau nur an die Zellen weiter, die auch reagieren sollen. Sie wären zum Beispiel für Parkinson- und Epilepsie-Kranke ein Segen.

Da sich Nervenzellen aus Stammzellen noch nicht zuverlässig züchten lassen, sind die Patienten bislang auf Medikamente oder implantierte Elektroden angewiesen, um Linderung zu erfahren. Doch Medikamente und ihre Nebenwirkungen beeinflussen oft den ganzen Körper. Und auch Elektroden wirken nicht immer zielgerichtet, sondern regen auch unerwünschte Gehirngebiete an.

Der schwedische Prototyp besteht aus einem elektrisch leitfähigen, mehrere Zentimeter langen Polymerfaden, der mit biochemischen Botenstoffen, sogenannten Neurotransmittern, getränkt ist. Das Vorderende des Kunstneurons enthält einen Sensor, der auf den Botenstoff von echten Nervenzellen reagiert.

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Adulte Stammzellen heilen Blinde

Epithel der Hornhaut aus Stammzellen. Bild:Holostem
Stammzellen aus dem Auge sollen Eintrübungen der Hornhaut beseitigen und die Sehkraft wieder herstellen. Damit hat die europäische Gesundheitsbehörde erstmals eine Stammzelltherapie zugelassen, die von einem kommerziellen Anbieter entwickelt wurde. Vorerst ist die Therapie nur für eine kleine Zahl von Menschen gedacht, die ihr Augenlicht durch Verbrennungen oder Verätzungen verloren haben. Grundsätzlich könnten Stammzellen erheblich mehr Blinden helfen – doch hohe Kosten werden dem wohl vorerst im Wege stehen.


Von Volker Henn|TELEPOLIS

Dieser Erfolg hätte weltweit Schlagzeilen gemacht – wenn er einem amerikanischen Biotech-Unternehmen geglückt wäre. Doch die erste kommerzielle Stammzelltherapie Europas wurde von einer kleinen italienischen Firma entwickelt, und deren Pressemitteilung zeugte von europäischer Zurückhaltung. Die Meldung wurde folglich weitgehend ignoriert. Dabei könnte die Behandlung von Blinden – zumindest langfristig – zur nächsten großen Erfolgsgeschichte der adulten Stammzelltherapie werden.

Die Entwicklung dauerte fast 25 Jahre. Bereits 1990 begannen italienische Forscher um Graziella Pellegrini und Michele de Luca, sich für Stammzellen im Auge zu interessieren. Eine geringe Zahl dieser Zellen findet sich im sogenannten Limbus, einem kleinen Areal zwischen der durchsichtigen Hornhaut und dem umgebenden Bindegewebe. Die Forscher fanden einen Weg, diese limbalen Stammzellen im Labor zu vermehren – und dann aus ihnen eine neue Hornhaut zu züchten.

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Die Humanisierung des Versuchstiers

Quelle: cinestream

Ein Bericht der britischen Academy of Medical Sciences fordert schärfere Kontrollen bei einigen Experimenten, in denen menschliche Zellen und Gene in Tiere eingebracht werden

Von Florian Rötzertp

Mehr und mehr wird mit Tieren experimentiert, die aus Zwecken der medizinischen Forschung menschliche Zellen enthalten. Damit sollen neue Medikamente, diagnostische Verfahren und Therapien für den Menschen an Versuchstieren getestet werden. Die britische Academy of Medical Sciences, die den Fortschritt in der Medizin unterstützt und diesen für die Patienten nutzbar machen will, hat sich in einem Bericht mit den möglichen Folgen solcher Versuche beschäftigt und ist der Ansicht, dass bestimmte Versuche über die bislang existierenden Richtlinien für Tierversuche hinausgehen.

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US-Forscher züchten Mäuse aus Erbgut von zwei Vätern

geneticmice

AFP

US-Genforscher unter der Leitung von Dr. Richard R. Behringer vom M.D. Anderson Cancer Center in Texas haben die Stammzellen-Technologie dazu benutzt, um weibliche und männliche Mäuse aus zwei Vätern zu züchten.

Die Verwirklichung der Zwei-Väter-Nachkommen in einer Säugetierart könnte ein Schritt in Richtung Erhaltung bedrohter Tierarten, Verbesserung der Nutztierrassen und Förderung der menschlichen assistierten Reproduktion (künstliche Befruchtung) werden. Es öffnet auch die provokante Möglichkeit gleichgeschlechtlichen Paaren zu ihren eigenen genetischen Kindern zu verhelfen, bemerkten die Wissenschaftler.

In der am 8. Dezember veröffentlichten Arbeit, manipulierte das Behringer-Team Fibroblasten aus einem männlichen (XY-Chromosom) Mäusefötus um eine induzierte pluripotente Stammzellenlinie (iPS) zu produzieren. Etwa ein Prozent der iPS Zellkolonien, gewachsen aus dieser XY-Zelllinie verloren spontan das Y-Chromosom, was in XO-Zellen resultierte. Die XO-iPS-Zellen wurden in Blastozysten von weiblichen Spendermäusen injiziert. Die behandelten Blastozysten wurden dann in Leihmütter transplantiert, die weibliche XO/XX-Chimären mit einem X-Chromosom von Fibroblasten der ursprünglichen männlichen Maus gebaren.

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Fleisch aus dem Reagenzglas

von Thomas Pany auf Telepolis

Wissenschaftler gehen der Frage nach, ob die In-vitro-Produktion von essbarem Fleisch in naher Zukunft ökonomisch lohnenswert sein kann

Gestern ging in Norwegen eine weitgehend unbeachtete Tagung zuende: das [extern] Erste Internationale In Vitro Fleisch Symposium. Von Mittwoch bis Freitag debattierten internationale Forscher Fragen, die um ein großes Zukunftsthema kreisen: Kann die Herstellung von Fleisch im Labor die herkömmliche, in den allermeisten Fällen brutale Fleischproduktion irgendwann ersetzen – und wenn ja, kann sie das zu Preisen, die bezahlbar sind?

Für 1961 wird der weltweite Nachschub an Fleisch auf 71 Millionen Tonnen [extern] beziffert, die Fleischproduktion des letzten Jahres schätzt man auf 284 Millionen Tonnen. Der Pro-Kopf- Konsum hat sich in diesem Zeitraum mehr als verdoppelt und bis zum Jahre 2050 soll sich der weltweite Fleischverbrauch nochmals verzweifachen. Weiterlesen „Fleisch aus dem Reagenzglas“

Babies töten!

[via Skepticashell]

Die Stammzellenforschung ist ein gesellschaftlich umstrittenes Thema. Für den interessierten Laien ist es äußerst schwierig, eine verlässliche und brauchbare Zusammenfassung der Debatte zu finden. Vielleicht kann dieser Beitrag das ändern.
Ich brauche wohl keinen Hehl daraus zu machen, dass meine Meinung als angehender Naturwissenschaftler ganz klar pro-Forschung ist.

In Deutschland gilt das Stammzell- und das Embryonenschutzgesetz.

Die derzeitige Rechtslage führt dazu, dass Wissenschaftler Stammzellen nur dann nutzen oder nach Deutschland einführen dürfen, wenn sie vor dem 01. Januar 2002 erzeugt wurden. Das führt seitens der Wissenschaft sehr häufig zu der Forderung, die Gesetzeslage anzupassen und die derzeitigen Regelungen komplett abzuschaffen.

Seit vielen Jahren gibt es bezüglich dieser Thematik eine Diskussion, die stark von Emotionalität und leider oft auch von Unwissenheit geprägt ist. Die konnte man zuletzt bei den Reaktionen auf die unerwartet realistischen Vorschläge von Bundesforschungsministerin Anette Schavan erleben. Die katholische Theologin nimmt offensichtlich die Befürchtungen und Forderungen der Wissenschaft ernst, die seit Jahren immer wieder laut werden.

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Nationalsozialistische Stammzellen…

Da ist dem Oberhaupt der Diözese von Rottenburg-Stuttgart Gebhard Fürst wohl einiges falsch im Oberstübchen gegangen. In seiner Kritik an der Forschungsministerin Annette Schavan(CDU) bringt er folgendes zum Ausdruck:

»…auch die Nationalsozialisten hätten Menschenversuche mit der Begründung gerechtfertigt, hiermit die Heilungschancen anderer Menschen zu verbessern…«

Die Debatte um die Stammzellen auf einer Ebene, die man als einen Tiefpunkt bezeichnen kann. Die selbsternannten Gralshüter von Moral und Ethik plustern sich auf. Solche Äußerungen eines katholischen Würdenträgers lassen Streitkultur vermissen. Die liberale Forschungsministerin wird aufs übelste diffamiert und mit ihr die medizinische und naturwissenschaftliche Forschung. 18 namhafte, deutsche Gelehrte sprechen in ihrer Stellungnahme von »Beleidigung« und »Diffamierung«.

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