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Nobelpreis

Stammzellforscher ausgezeichnet

09.10.2012
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Von Annette Mende / Den diesjährigen Nobelpreis für Physiologie oder Medizin teilen sich der Brite Sir John B. Gurdon und der Japaner Shinya Yamanaka. Sie werden für ihre bahn­brechenden Erfolge in der Stammzellforschung geehrt.

Bereits 1962 entdeckte Gurdon, dass sich die Spezialisierung von Zellen umkehren lässt. Damals galt es als wissenschaftliches Dogma, dass sich aus­differenzierte Körperzellen nicht wieder in pluripotente Stammzellen zurückverwandeln lassen. Gurdon konnte jedoch zeigen, dass das Genom auch nach der Zellreifung noch alle erforderlichen Informationen enthält, um die Zelle in jedes beliebige Körpergewebe ausdifferenzieren zu lassen.

Seine Hypothese stellte er auf die Probe, indem er den Kern der Eizelle eines Froschs extrahierte und durch den einer reifen Zelle aus dem Darm einer Kaulquappe ersetzte. Wie er vermutet hatte, entwickelte sich aus dieser Zelle ein Klon der Kaulquappe; in späteren Versuchen gelang ihm mit dieser Methode auch die Züchtung adulter Frösche.

 

Gurdons Theorie, die er im »Journal of Embryology and Experimental Morphology« veröffentlichte (10:622-640), wurde von der Fachwelt zunächst mit Skepsis aufgenommen. Als aber anderen Wissenschaftlern eine Wiederholung des Experiments gelang, wurde sie schnell als der Meilenstein an­erkannt, der sie war. Seine Entdeckung war der Ausgangpunkt einer eigenen Disziplin der modernen Stammzellforschung und ermöglichte letztlich auch das Klonen von Säugetieren, wie es 1996 erstmals mit dem Schaf Dolly gelang.

 

Gurdon musste für seine Versuche stets den Kern einer Zelle mit einer Pipette entnehmen und diesen dann einer anderen Zelle einsetzen. Yamanakas Verdienst ist es, diesen Schritt überflüssig gemacht zu haben. 40 Jahre nach Gurdons Frosch-Experimenten gelang es ihm, ausgereifte Zellen durch Gentransfer in undifferenzierte Stammzellen umzuwandeln. Er fand heraus, dass dafür lediglich die vier Gene Oct3/4, Sox2, Klf4 und c-Myc aus embryonalen Stammzellen benötigt werden.

 

Diese schleuste er mittels Retro­viren zunächst in adulte Zellen einer Maus, in späteren Versuchen auch in ausdifferenzierte menschliche Zellen ein. 2006 konnte er im Fachblatt »Cell« berichten, dass die so gewonnenen induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS) den embryonalen Stammzellen stark ähnelten (doi: 10.1016/j.cell.2007. 11.019). Unter anderem seien Morphologie, Proliferation, Oberflächenanti­gene, Genexpression und Telomeraseaktivität der aus menschlichen Fibroblasten gewonnenen iPS derjenigen embryonaler menschlicher Stammzellen vergleichbar. Die iPS konnten sich in alle Gewebearten des Körpers weiterentwickeln.

 

Die Entdeckungen der beiden Wissenschaftler haben zu bemerkenswerten Fortschritten in vielen Bereichen der Medizin geführt, so das Nobelpreis-Komitee. So sei es heute etwa möglich, Hautzellen von Patienten mit diversen Erkrankungen umzuprogrammieren und im Labor zu untersuchen, wie sie sich von den Zellen Gesunder unterscheiden. Diese Art der Zellforschung liefere wichtige Erkenntnisse über Mechanismen der Krankheitsentstehung und könne so letztlich zur Entwicklung neuer Therapieansätze führen. / 

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