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News: Insulin-produzierende Stammzellen

Zwei amerikanische Arbeitsgruppen vermelden Fortschritte in der Nutzung von Stammzellen für unterschiedliche Gewebetypen. In einem Fall konnten die Wissenschafter embryonale Stammzellen von Mäusen nach dem Klonen erwachsener Zellen zu verschiedenen Typen differenzieren. Der zweiten Arbeitsgruppe gelang es, aus Stammzellen eine Art von Bauchspeicheldrüsen-Langerhans-Inseln zu züchten, die Insulin produzieren.
"Obwohl der Ursprung von embryonalen Stammzellen auf ethische Bedenken stößt, könnte ihre Verwendung viele Vorteile für Patienten haben, wenn man aus ihnen fertig differenzierte Zellen entwickeln und sie zu funktionierenden Organen machen könnte", meint Nadja Lumelsky von den National Institutes of Health in Bethesda. Embryonale Stammzellen besitzen die Fähigkeit, durch unterschiedlichste Reize zu den verschiedenen spezialisierten ausgereiften Zellen zu werden.

Zusammen mit weiteren Beteiligten des Forschungsprojektes erprobte sie mit Gewebematerial von Mäusen genau diese Strategie: Dabei ging es darum, aus Stammzellen gezielt jene Zellen beziehungsweise Organteile zu züchten, die im Pankreas – der Bauchspeicheldrüse – von Säugetieren für die Produktion von Insulin verantwortlich sind. Dies geschieht durch so genannte Betazellen in den Langerhans-Inseln des Pankreas. Die Forscher züchteten aus Stammzellen durch verschiedenste Tricks jene vier verschiedenen Zellen, aus denen der "Apparat" der Bauchspeicheldrüse besteht: Beta-Zellen produzieren Insulin, Alpha-Zellen Glukagon, andere wiederum das Hormon Somatostatin und eine weitere Art das Pankreas-Polypeptid.

Der erste Erfolg der Wissenschafter: Im Labor bildeten sich aus den vier verschiedenen gezüchteten Zell-Typen traubenartige Gebilde, die auf einen Zucker-Reiz mit der Ausschüttung von Insulin reagierten. Als die Fachleute die Zellen Mäusen mit Diabetes injizierten, wuchsen die Zellen weiter und behielten ihre Organisation. Bei Diabetikern gehen die Langerhans-Inseln mit den Beta-Zellen zu Grunde. Die Drüse produziert kein Insulin mehr. Es muss durch Injektionen von außen ersetzt werden. Ein Ersatz dieser Zellen wäre natürlich eine hervorragende Möglichkeit, die Zuckerkrankheit zu behandeln.

Eine Verbindung von Klonieren und der Stammzell-Technologie schafften Teruhiko Wakayama und seine Kollegen von der Rockefeller University in New York. Sie klonten zunächst fünf verschiedene Stämme von Labormäusen, indem sie Embryos durch Übertragung von Erbgut aus erwachsenen Zellen schufen.

Aus den Embryonen des frühen Blastozysten-Stadiums züchteten sie dann 35 verschiedene Zell-Linien. Sie wiesen schließlich die Charakteristika der verschiedenen grundsätzlichen Gewebe-Typen Endoderm, Ektoderm und Mesoderm auf. In einigen Fällen gelang es den Fachleuten sogar, aus diesen Vorläufern Nervenzellen zu züchten. Auch Spermien und Eizellen konnten so "fabriziert" werden.

  • Quellen
APA
Science 292(5517): 740–743 (2001)
Sciencexpress 10.1126/science.1058866 (26. April 2001)

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