 |  | Theo Dingermann |
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11.11.2026 18:00 Uhr |
Wichtige neue Forschungsergebnisse zu induzierten Stammzellen wurden jetzt von Forschenden aus Deutschland publiziert. / © Getty Images/Connect Images RF/Andrew Brookes
Die Reprogrammierung ausdifferenzierter Körperzellen in induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen) gilt seit den Arbeiten von Shinya Yamanaka als Meilenstein der regenerativen Medizin. Dabei wird die zelluläre Identität weitgehend zurückgesetzt, sodass wieder Stammzellen entstehen, die sich in zahlreiche unterschiedliche Zelltypen entwickeln können. Gleichzeitig verschwinden wesentliche molekulare Merkmale des Alterns. Für therapeutische Anwendungen ist die vollständige Reprogrammierung allerdings problematisch, weil pluripotente Zellen unter anderem das Risiko einer unkontrollierten Differenzierung und Tumorbildung bergen.
Ein Forschungsteam um die Neurowissenschaftlerin Dr. Lea Jessica Berg und den Stammzellforscher Professor Dr. Oliver Brüstle vom Institut für Rekonstruktive Neurobiologie der Universität Bonn verfolgte deshalb einen anderen Ansatz. Aus Blutproben von 15 Spendern im Alter zwischen null und 101 Jahren wurden zunächst erythroide Vorläuferzellen gewonnen. Anschließend schleusten die Forschenden mithilfe nicht integrierender Sendai-Virus-Vektoren die Transkriptionsfaktoren SOX2 und cMYC ein. Diese beiden Faktoren bewirkten eine direkte Umwandlung der Blutzellen in induzierte neurale Stammzellen (iNSC), ohne dass nach bisherigen Erkenntnissen ein pluripotentes Zwischenstadium durchlaufen wurde. Die Ergebnisse dieser spannenden Arbeit publizierten die Forschenden im Fachjournal »Aging Cell«.
Zur Bestimmung des biologischen Alters analysierten die Forschenden die DNA-Methylierung mithilfe einer etablierten epigenetischen Uhr nach Horvath. Solche Algorithmen nutzen altersabhängige Veränderungen der Methylierung bestimmter CpG-Positionen im Genom, um das epigenetische Alter einer Zelle abzuschätzen.
Das Ergebnis war eindrucksvoll: Bereits in frühen Passagen betrug das gemessene epigenetische Alter der umprogrammierten Zellen durchschnittlich nur noch etwa 13 Prozent des chronologischen Alters ihrer Spender. Nach längerer Kultivierung sank dieser Wert auf ungefähr 5 Prozent oder darunter. Selbst aus den Blutzellen eines 101-jährigen Menschen ließen sich damit neurale Stammzellen gewinnen, deren epigenetisches Profil weitgehend dem sehr junger Zellen entsprach.
Anders als bei der klassischen iPS-Reprogrammierung, bei der die epigenetische Verjüngung innerhalb von etwa 20 Tagen erreicht werden kann, verlief dieser Prozess ausgesprochen langsam. Erst nach ungefähr 50 Tagen waren die meisten altersassoziierten Methylierungsmuster zurückgesetzt. Gerade diese ungewöhnlich lange Zeitspanne eröffnet neue experimentelle Möglichkeiten, weil sich die molekularen Vorgänge während der Verjüngung schrittweise untersuchen lassen.
Eine weitere überraschende Beobachtung betraf die Bedeutung der Zellteilung. Bislang wurde vermutet, dass die ausgeprägte Verjüngung reprogrammierter Stammzellen wesentlich mit ihrer proliferativen Aktivität zusammenhängt. Die Forschenden hemmten deshalb die Zellvermehrung durch Behandlung mit Glycerol oder Thymidin. Obwohl sich die Proliferationsrate deutlich verringerte, setzte sich die epigenetische Verjüngung nahezu unverändert fort.
Auch nach einer durch den Transkriptionsfaktor NGN2 ausgelösten Differenzierung zu überwiegend postmitotischen Neuronen blieb dieser Prozess erhalten. Die Rücksetzung epigenetischer Altersmerkmale scheint somit nicht zwingend an fortgesetzte Zellteilungen gekoppelt zu sein.
