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Stammzellen ohne virale Genfähren

03.03.2009
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Stammzellen ohne virale Genfähren

Von Christina Hohmann

 

Britischen und kanadischen Forschern ist es gelungen, menschliche Hautzellen zurück in Stammzellen zu verwandeln, ohne Viren als Genfähren zu verwenden. Sie schleusten die benötigten Faktoren mithilfe eines »springenden Gens« (Transposon) ein.

 

Alleskönner-Stammzellen auf ethisch vertretbare Weise zu gewinnen, ist eines der wichtigsten Forschungsziele derzeit. Sie könnten zum Nachzüchten geschädigter Gewebe oder Organe verwendet werden, ohne dass Embryonen zerstört werden müssen. Eine ausdifferenzierte Körperzelle in ihren ursprünglichen Zustand als pluripotente Zelle zurückzuführen, gelang Shinya Yamanaka und seinen Kollegen von der Universität Kyoto bereits 2006. Sie führten hierfür die vier Gene Sox2, Klf4, c-Myc und Oct4 in menschliche Hautzellen ein. Zum Einschleusen der Gene verwendeten sie Retroviren als Vehikel. Die Methode birgt aber das Sicherheitsrisiko, dass die Wirts-DNA durch den Einbau der Gene geschädigt werden kann.

 

Einen sicheren Weg haben nun Forscher um Keisuke Kaji von der Universität Edinburgh und ihre Kollegen um Andreas Nagy vom Mount Sinai Hospital in Toronto beschritten. Sie verwendeten einen Vektor, der neben den vier genetischen Faktoren noch ein Transposon mit dem Namen piggyBAC enthält. Transposons sind natürlich vorkommende DNA-Abschnitte, die ihre Position im Genom verändern, also »springen« können. Mithilfe dieses Elements konnten die Forscher die vier Gene im Erbgut von menschlichen Hautzellen und Mäusefibroblasten integrieren und diese erfolgreich reprogrammieren. Die induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS) der Maus entwickelten sich in verschiedene Organe und Gewebe, berichten die Wissenschaftler in zwei Arbeiten im Fachjournal »Nature« (Doi: 10.1038/nature07864 und 10.1038/nature07863). Da die Expression der eingeführten Gene selbst aber auch ein Krebsrisiko birgt, wäre es besser, sie nach der Reprogrammierung wieder entfernen zu können. Hierfür hatten die Forscher den Vektor mit dem Gen für das Enzym Transposase ausgestattet. Dies Enzym schnitt nach der Reprogrammierung die fremde DNA wieder heraus. Dies gelang bislang aber nur bei den Mäusezellen. Bei den humanen iPS-Zellen hätte man dies aus Zeitgründen bislang nicht untersucht, so die Forscher.

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