Embryonale Stammzellen mit Verfallsdatum

In Kultur gehaltene humane embryonale Stammzellen reichern mit der Zeit eine alarmierende Zahl von genetischen Veränderungen an. Dadurch könnten diese Zelllinien für therapeutische Zwecke unbrauchbar werden.

Auf embryonalen Stammzellen ruht die große Hoffnung vieler Wissenschaftler: Die Zellen, die sich in jede Art von Zelltyp differenzieren können, sollen einmal helfen, Ersatzgewebe für geschädigte Organe zu schaffen. Doch die Kultivierung der Zellen ist problematisch, wie Forscher von der Johns Hopkins University in Baltimore nun in der Fachzeitschrift »Nature Genetics« (doi: 10.1038/ng1631) berichten. Je länger die Zellen in Kultur gehalten werden und je öfter sie sich teilen, desto mehr Fehler häufen sie in ihrem genetischen Material an.

Die Forscher um Aravinda Chakravarti untersuchten neun Linien von embryonalen Stammzellen, die vor August 2001 entstanden sind. Sie verglichen eingefrorene Originalproben mit Tochterzellen, die bereits 35 Zyklen beziehungsweise 55 Zyklen durchlaufen hatten. Acht der neun untersuchten Zelllinien wiesen ernste genetische Veränderungen auf: So waren unter anderem DNA-Abschnitte verschwunden oder lagen vervielfacht vor. Auch in der Mitochondrien-DNA traten Mutationen auf, was den Stoffwechsel der Zellen beeinflussen könnte. Zudem war das Methylierungs-Muster der DNA, das über die Aktivität der Gene mitentscheidet, vielfach verändert. Bereits 90 Prozent der Zellen hatten beim späteren Testzeitpunkt von 55 Teilungen solche Veränderungen im Methylierungs-Muster.

Welche Konsequenzen diese Mutationen genau haben, wissen die Forscher nicht, einige könnten allerdings Krebs auslösen. In ihrer Arbeit betonen die Autoren jedoch, dass jüngere Zelllinien diese genetischen Veränderungen nicht aufweisen. Daher könnten Stammzellen für therapeutische Zwecke vor Ablauf einer Art Verfallsdatum verwendet werden. Die Erkenntnisse von Chakravartis Team haben auch Auswirkungen auf die Forschung. Denn aus ethischen Bedenken dürfen in Deutschland derzeit nur Zelllinien verwendet werden, die vor Januar 2001 im Ausland hergestellt wurden.

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