Boston: Mit Stammzellen gegen Typ-1-Diabetes

Boston: Mit Stammzellen gegen Typ-1-Diabetes

Forscher der Harvard-Universität verwandeltem humane embryonale Stammzellen in Beta-Zellen der Bauchspeicheldrüse. Sie sonderten direkt die richtige Menge Insulin ab. Das lässt für die Diabetes-Therapie hoffen.

Die Geduld von Doug Melton wird schon lange strapaziert. Die Kinder des Professors an der Harvard-Universität leiden an jugendlichem Diabetes. Seit 15 Jahren sucht der Biologe eine Therapie. Als seine Kinder ihre Diagnose bekamen, änderte Doug Melton den Schwerpunkt seiner Forschung. Aus dem Entwicklungsbiologen wurde ein Stammzellforscher. Er will das geschädigte Gewebe der Bauchspeicheldrüse ersetzen, neue Zellen sollen Insulin produzieren. Sein Sohn ist mittlerweile 23 Jahre alt, die Tochter 27. Doch ihr Vater kann ihnen immer noch nicht sagen, wann es eine Therapie für Typ-1-Diabetes geben wird.

Aber der Stammzellforscher ist wieder einen Schritt vorangekommen. Manche seiner Kollegen feiern seine jüngsten Ergebnisse bereits als Durchbruch. Meltons Team verwandelte humane embryonale Stammzellen (ES-Zellen) in Beta-Zellen der Bauchspeicheldrüse. Wie im gesunden Körper konnten auch Meltons Beta-Zellen die Zuckermenge im Blut korrekt ermitteln und sonderten die richtige Menge Insulin ab. Im Tierversuch seien Mäuse binnen zehn Tagen von Diabetes geheilt worden, berichtete der US-Wissenschaftler in der Fachzeitschrift "Cell".

"Es berührt mich sehr, wenn meine Kinder fragen, wann ich diese Zellen als Therapie einsetzen kann", erzählt Doug Melton. Diese Frage wird ihm immer wieder von Patienten gestellt - und wieder einmal kann er nur Geduld einfordern. "Zurzeit kann ich nur sagen: Wir können diese Zellen herstellen, mehr nicht", antwortet der Forscher. "Der Herstellungsprozess muss jetzt so verbessert werden, dass die berechtigten Sicherheitsanforderungen der Aufsichtsbehörden erfüllt werden", sagt Melton. Jeder einzelne Schritt, jede eingesetzte Substanz müsse die Auflagen für den klinischen Einsatz erfüllen. Das werde wenigstens ein Jahr in Anspruch nehmen, so Melton. Vorher sei an den Beginn der mehrjährigen klinischen Tests nicht zu denken.

Bei der Vorhersage möglicher Therapien sind die Wissenschaftler vorsichtig geworden. Als Deutschland vor zwölf Jahren diskutierte, ob embryonale Stammzellen des Menschen in der Forschung eingesetzt werden dürfen, hatte mancher Debattenteilnehmer wohl falsche Vorstellungen. Die Wunderzellen sollten zum Allheilmittel werden.

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Heute betonen Stammzellforscher, dass sie sich eher als Grundlagenforscher sehen. Beim Verständnis von Krankheiten auf molekularbiologischer Ebene haben sie große Fortschritte gemacht. Aber echte Therapien bleiben die Ausnahme oder sind auf einzelne Patienten beschränkt. "Es ist klar, dass jede Menge Entwicklungsarbeit vonnöten ist, bevor eine Therapie oder klinische Studien begonnen werden können", sagt Daniel Besser, Geschäftsführer des Deutschen Stammzellnetzwerkes. In den USA wurde bei 18 Menschen ein Stück Netzhaut eingepflanzt, das aus Stammzellen hergestellt wurde. Die Patienten litten an einer unheilbaren Augenkrankheit, die zur Erblindung führt. Zehn von ihnen können jetzt besser sehen, in acht Fällen konnten sie im Sehtest sogar mehrere Buchstaben erkennen.

Es ist auffällig, dass die Stammzellforscher nicht nur Therapien entwickeln, sondern auch die Produktion ihrer Zellen im größeren Maßstab selbst organisieren müssen. Während bei der Entwicklung von Medikamenten häufig die Pharma-Firmen den Transfer des universitären Wissens in die industrielle Produktion sicherstellen und finanzieren, passiert das in der Stammzellforschung selten. Zwischen dem Geschäftsmodell der Pharma-Riesen und den Petrischalen der Biomediziner liegen Welten. Das Konzept einer zentralen Produktion von Arzneistoffen mit globalem Vertrieb verträgt sich nur schwer mit der Biotechnologie, aus der sich moderne Medizin entwickeln soll.

Viele Institute für Stammzellforschung arbeiten deshalb an einer eigenen Infrastruktur. Manche Wissenschaftler entwickeln sich zu Technologie-Experten. An der Medizinischen Hochschule Hannover haben Forscher einen Bioreaktor konstruiert, mit dem sie 40 Millionen Herzmuskelzellen erzeugen können. "Wir sind damit der therapeutischen und industriellen Anwendung wieder ein Stück näher gekommen", sagt Robert Zweigerd, Leiter der Arbeitsgruppe "Massenproduktion von pluripotenten Stammzellen" des Exzellenzclusters Rebirth an den Leibniz Forschungslaboratorien für Biotechnologie und künstliche Organe (Leboa).

Im nächsten Schritt wollen die Hannoveraner das Volumen ihres Reaktors verzehnfachen. In einem 1-Liter-Gefäß könnten dann binnen 14 Tagen genügend Zellen produziert werden, um den Verlust an Herzmuskelzellen eines Patienten nach Herzinfarkt auszugleichen - das sind etwa ein bis zwei Milliarden Zellen. Für den Einsatz in der Therapie müssten aber noch einige Sicherheitsaspekte geklärt werden, schränkt Zweigerdt ein. Auch er bittet um Geduld. "Die Untersuchung von Nebenwirkungen von Medikamenten mit unseren Zellen ist aber bereits in vollem Gange", sagt der Biotechnologe. Da besteht Bedarf. Die Ergebnisse aus Zellkulturen liegen schneller vor als bei Tierversuchen, die zudem häufig keine Aussagekraft für den Menschen besitzen.

(RP)
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