Neurales Gewebe, das in der Zelltherapie eingesetzt werden kann, lässt sich am Tiermodell Maus auf zwei alternativen Wegen aus neuralen Vorläuferzellen herstellen, die unter spezifischen Kulturbedingungen gehalten werden. Grafik: Twardzik
Stammzellen für die Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen
Bei Krankheiten wie Parkinson, Alzheimer und Creutzfeldt-Jakob sterben im Gehirn Nervenzellen ab. Möglicherweise lässt sich dieser Verlust ausgleichen, wenn die überlebenden Nervenzellen dazu gebracht werden, sich zu vermehren. Um diesem Ziel näher zu kommen, erforschen Wissenschaftler von der Universität Würzburg die Eigenschaften von Stammzellen aus dem Gehirn, denn diese besitzen die Fähigkeit zur Zellteilung und Selbsterneuerung.
Fast täglich berichteten die Medien in den vergangenen zwei Jahren, ausgelöst durch die BSE-Krise, über neurodegenerative Erkrankungen, ihre Behandlungsmöglichkeiten und die Heilungschancen. Hierzu zählt die Parkinson-Krankheit, an der in Deutschland rund 300.000 Menschen leiden und bei der jährlich an die 30.000 Neuerkrankungen zu verzeichnen sind. Auch die Alzheimer-Erkrankung gehört dazu: Von ihr sind in Deutschland 800.000 Menschen betroffen, wobei sich diese Zahl in den kommenden zehn Jahren voraussichtlich verdoppeln wird.
Ein weiteres Leiden aus der Gruppe der neurodegenerativen Krankheiten ist Creutzfeld-Jakob. Die Ausbreitung dieser beim Menschen auftretenden Variante von BSE könne man zurzeit nur schwer abschätzen, so Dr. Thomas Twardzik vom Würzburger Uni-Institut für Medizinische Strahlenkunde und Zellforschung. All den genannten Krankheiten ist die fortschreitende Degeneration des Gehirns gemeinsam, wobei bislang nur die Symptome behandelt werden können.
Lange Zeit gingen die Wissenschaftler davon aus, dass der Körper Schäden am Gehirn nicht selbst reparieren kann, da zerstörte Nervenzellen nicht erneuerbar sind. In den vergangenen Jahren hat sich allerdings gezeigt, dass im Gehirn von Ratten und Singvögeln Nervenzellen durchaus neu entstehen können: Diese Fähigkeit zur Regeneration ist auf die neuralen Stammzellen zurückzuführen, die ein gewisses Potenzial zur Zellteilung und Selbsterneuerung zeigen.
Dr. Twardzik: »Setzt man im Tierversuch diese Zellen ein, um zerstörtes Nervengewebe zu regenerieren, so führt das zur Ausbildung neuer, funktionsfähiger Nervenzellen. Allerdings führt es in manchen Fällen auch zur Entstehung von Tumoren.«
In einem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Projekt unter der Leitung von Prof. Dr. Ulf R. Rapp will die Arbeitsgruppe von Dr. Twardzik das Entwicklungspotenzial der neuralen Stammzellen nun genauer untersuchen. Die Zellen sollen genetisch manipuliert werden, um sie in bestimmte Entwicklungswege zu weisen und sie darin zeitweilig festzuhalten.
Hiervon erwartet man sich Aufschlüsse über die Mechanismen, die zur Ausbildung beispielsweise von Nervenzellen führen. »Es ist zu erwarten, dass diese Erkenntnisse es auch ermöglichen werden, die Tumorentstehung in den Transplantationsexperimenten zu unterdrücken«, so Dr. Twardzik.
Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sollen die Grundlage dafür schaffen, in entwickelten Nervenzellen gezielt ein Programm anzuschalten, das die Zellen wieder mit den Eigenschaften ihrer neuralen Vorläufer ausstattet. Langfristiges Ziel ist der Einsatz solcher Zellen als Gewebeersatz bei neurodegenerativen Erkrankungen.
