Stammzellen aus Nabelschnurblut sind ideale Forschungsobjekte für Dr. Johannes Boltze vom Fraunhofer Institut für Zelltherapie und Immunologie in Leipzig. Der routinemäßige Einsatz ist jedoch erst möglich, wenn den Patienten ihr eigenes Nabelschnurblut zur Verfügung steht. Im Interview berichtet der Wissenschaftler von seinem Projekt und der fruchtbaren Kooperation mit einer privaten Nabelschnurblutbank.

Könnten Sie mit einfachen Worten ihr Forschungsgebiet beschreiben?
Wir beschäftigen uns mit der Volkskrankheit Schlaganfall. Sie wird in den häufigsten Fällen durch Gerinnsel oder Fettablagerungen ausgelöst, die die Blutzufuhr zum Gehirn unterbrechen. Das damit verbundene Nervengewebe ist von der Energieversorgung abgeschnitten. Dadurch, dass der immense Energiehunger der Gehirnzellen nicht mehr gestillt werden kann, kommt es hier innerhalb kürzester Zeit zu erheblichen Schäden. Diese äußern sich dann in Bewegungsstörungen, Missempfindungen, Sensibilitätsausfällen und Sprachstörungen. Das sind Dinge, die in fast jeder Familie bekannt sind. Es gibt bisher kaum Ansätze, die zufrieden stellende Ergebnisse erzielen können. Durch unsere Forschung mit adulten Stammzellen aus Nabelschnurblut und Knochenmark hoffen wir, einen Beitrag zur Überwindung der schlimmen Folgen eines Schlaganfalls leisten zu können.

Was sollen die Stammzellen nach dem Schlaganfall genau bewirken?
Wenn wir das wüssten, wären wir einen entscheidenden Schritt vorangekommen. Leider liegen die Mechanismen noch häufig im Unklaren. Es gibt allerdings deutliche Hinweise, dass die adulten Stammzellen nicht etwa neue Nerven bilden oder das Hirngewebe ersetzen, wie man lange annahm. Die Ergebnisse deuten vielmehr daraufhin, dass das Nervengewebe, das sich an der Schwelle zwischen Leben und Tod befindet und im Verlauf der Krankheit absterben würde, in seiner Regeneration unterstützt wird. Diese Zellen können wir also möglicherweise retten. Auch in einem Zeitraum der deutlich länger ist, als der konventioneller Therapien.

Sie sagten, man kann den Therapiezeitraum verlängern. An welche für Dimensionen denken Sie dabei?
Bei Tests mit Ratten, die wir durchgeführt haben, dehnte sich das Fenster auf 72 Stunden aus. Bei Schafen haben wir dieses Zeitfenster auf immerhin 24 Stunden sicher weiten können. Zum Vergleich: Bei den Therapien, die heute beim Menschen angewandt werden, lässt sich nur in den ersten drei bis vier Stunden ein effektiver Nutzen nachweisen.

Das wäre ein deutlicher Fortschritt zu momentanen Behandlungs-Möglichkeiten?
Ja. Nach Ablauf von 72 Stunden ist eine Behandlung aber nur noch sehr eingeschränkt effektiv. Später, nach 14 Tagen beispielsweise, erwarten wir dann keinen Effekt mehr. Bestimme Erkenntnisse und wissenschaftliche Konzepte legen den Schluss nahe, dass ein effektiver Therapiezeitpunkt innerhalb der ersten 24 Stunden zu suchen ist.

Welche Rolle spielt es dabei, ob fremde oder körpereigene Stammzellen zum Einsatz kommen?
Ich denke, dass es für die Tiermodelle, die wir einsetzen, momentan keine große Rolle spielt, da wir Möglichkeiten haben, Abstoßungsreaktionen weitestgehend zu unterbinden. Auch für den prinzipiellen Wirkmechanismus ist es nicht relevant, welcher Natur diese Stammzellen sind. Es wird aber in der Therapie immer ein Vorteil sein, im ersten Schritt mit autologen, also eigenen Stammzellen zu arbeiten, um Nebenwirkungen wie Abstoßungsreaktionen ausschließen zu können. Dass uns die wissenschaftliche Entwicklung Werkzeuge in die Hand gibt, die Verfahren auch mit körperfremden Stammzellen umzusetzen, ist wünschenswert, im Moment aber noch eine Zukunftsvision.

Wann rechnen Sie mit dem klinischen Einsatz der adulten Stammzellen gegen Schlaganfall?
Es ist sehr schwer, das an ein Zeitfenster zu binden, aber ich erwarte innerhalb der nächsten fünf Jahre erste belastbare Daten. Wir arbeiten hart darauf hin, dennoch ist es natürlich wichtig, dass die Therapie ethisch einwandfrei und sicher für die Patienten ist. Es muss eine effiziente Logistik und eine umfangreiche Nachbetreuung geben. Dabei gibt es natürlich auch finanzielle Aspekte. Erst wenn das alles zum Wohle des Patienten hundertprozentig sichergestellt ist, kann man den klinischen Versuch anstrengen. Aber auch der Versuch hat mehrere Abschnitte. In den nächsten fünf Jahren erwarten wir die ersten Ergebnisse darüber, wie sich die adulten Stammzellen, in dem Fall das Knochenmark, bei einem Schlaganfall verhalten. Ein abschließendes Wort wird dann aber noch nicht gesprochen sein.

Sie haben vorhin Tiermodelle im Rahmen Ihrer Forschung angesprochen: Welche Erkenntnisse haben Sie bisher gewonnen?
Wir arbeiten prinzipiell mit drei verschiedenen Modellen. Eines davon ist kein Tiermodell, sondern der Schlaganfall im Reagenzglas. Dabei kann man ganz grundsätzlich untersuchen, ob sich ein Verfahren eignet, Nerven vor dem Untergang durch Sauerstoffentzug zu retten oder nicht. Sollte das der Fall sein, gehen wir in die nächste Stufe – das Rattenmodell. Dieses Modell ist gut vergleich- und kontrollierbar. Dort zeigte sich eine große Effektivität der Behandlung mit adulten Stammzellen aus Nabelschnurblut und Knochenmark. Wir haben daraufhin den nächsten Schritt gewagt und sind in ein selbst entwickeltes Großtiermodell am Schaf gegangen. Auch dort zeigten sich erfreuliche Befunde: Nach einer Therapie mit adulten Stammzellen kommt es zu einer Verringerung der Infarktvolumengröße und einer Minimierung der infarktbedingten Ausfälle.

Was genau beobachten Sie dabei?
Wir beobachten das Vermögen der Tiere, sich gezielt zu bewegen. Das heißt, ob es Ausfälle gibt, eine besondere Sensibilität des Körperempfindens oder ob Schwächen oder Lähmungen bestimmter Körperteile auftreten. Das wird gemessen und in Zahlenwerte übersetzt. Diese Daten können zwischen behandelten und unbehandelten Tieren verglichen werden. Dieser statistische Vergleich dient dazu, Unterschiede festzustellen. Des Weiteren machen wir eine Bildgebung mit modernen Verfahren wie der Magnetresonanztomografie: Zu bestimmten, definierten Zeitpunkten nehmen wir Bilder des Gehirns auf und schauen wie sich der Infarkt entwickelt und ob er unter einer solchen Zelltherapie kleiner wird, als es durch den normalen Verlauf zu erwarten wäre.

Wie werden die Stammzellen denn in das Gewebe, in dem Sie noch etwas retten können, eingebracht?
Es gibt da verschiedene Möglichkeit und Meinungen. Prinzipiell werden zwei verschiedene Ansätze unterschieden. Zum einen werden Stammzellen direkt in das Gewebe gebracht, in dem Fall direkt ins Gehirn gespritzt und zum anderen können die Zellen mittels einer Infusion ins strömende Blut gegeben werden. Wir würden diesen Weg bevorzugen, weil er nicht nur einfacher ist, sondern auch sicherer. Zudem gibt es belastbare Daten, allerdings nicht nur aus unserer Gruppe, sondern auch aus der wissenschaftlichen Gemeinschaft insgesamt, dass die Stammzellen in der Lage sind, gezielt an den Ort der Schädigung zu wandern, um dort ihre Wirkung zu entfalten. Je tiefer man in diese Prozesse eindringt desto mehr versteht man, dass die Zellen aber auch in der Lage sind über große Distanz zu wirken oder den Gesamtorganismus so zu beeinflussen, dass an einem bestimmten Organ, z.B. dem Gehirn, eine Schädigung limitiert wird.

Sie arbeiten auf Forschungsebene mit VITA 34 zusammen. Wie sieht die Zusammenarbeit genau aus?
Die Zusammenarbeit, die wir mit VITA 34 haben, blickt auf eine langjährige Tradition zurück. Wir haben verschiedene wissenschaftliche Gemeinsamkeiten, aber das Schöne an dieser Kooperation ist, dass wir auch wissenschaftliche Unterschiede immer ganz fruchtbar miteinander diskutieren und bearbeiten. Wir haben ein gemeinsames Ziel: Wir wollen Stammzellen einsetzen, um Krankheiten zu heilen. Wir sind voneinander unabhängig, doch wir unterstützen uns gegenseitig in Forschungsaktivitäten und haben auch gemeinsame Forschungsanträge und -vorhaben, die wir umsetzen.

Wo liegen die Vorteile in dieser Zusammenarbeit für das Fraunhofer Institut?
Der Vorteil liegt darin, dass wir mit einer Institution zusammenarbeiten, die ihre Logistik daraufhin ausrichten muss, dass ihre Zellen auch zum Einsatz kommen. Es geht nicht nur darum, die Zellen einzulagern, sondern auch irgendwann effizient anwenden zu können. Wir verstehen uns als anwendungsorientierte Forscher, welche, wo nötig, an den Grundlagenphänomen forschen, aber vornehmlich Therapiekonzepte in die Praxis umsetzen. Wir verstehen uns als Bindeglied. Dafür ist die Zusammenarbeit, sowohl mit Grundlagenforschungsinstitutionen als auch mit Institutionen, welche die klinische Anwendung konkret adressieren, von Vorteil.

Sie haben gesagt, dass die Gemeinsamkeit zwischen Ihnen und VITA 34 dem Heilen verschrieben ist. Jetzt stand in der Aprilausgabe des Tagesspiegel der kluge Satz ”Die Ethik des Heilens ist überstrapaziert”. Sehen Sie das als Forscher ähnlich?
Das ist natürlich ein Argument, was sehr stark genutzt wird. Es wird uns hier weiter helfen, wie in allen Diskussionen, die einen emotionalen Bestandteil haben, dass man das Ganze auf Sachargumente zurückführt. Zuerst einmal sollte die Eigenverantwortlichkeit des Menschen in Betracht gezogen werden: Möchte ich Nabelschnurblut einlagern oder möchte ich das nicht? Wie stehe ich dazu? Nur mit nüchternen, naturwissenschaftlichen Sachargumenten kommt man hier aber nicht zum Ziel, dazu gehören auch ethische Überlegungen. Aber das ist ein so großes Themenfeld, dass ich ihnen keine abschließende Antwort geben kann. Da müssen Spezialisten aus verschiedenen Fachgebieten zusammenarbeiten: Forscher, Juristen, Ethiker und möglicherweise Theologen. Nur in der Zusammenarbeit im Team kann man eine befriedigende Antwort auf so komplexe Fragestellungen finden.

Was erwarten Sie von Politik und Wirtschaft hinsichtlich künftiger Forschungsmöglichkeiten?
Natürlich wünsche ich mir für die Forschungslandschaft in Deutschland Verbesserungen, sie ist aber insgesamt recht fruchtbar und wir fühlen uns ganz gut unterstützt. Für die Zukunft wäre es wünschenswert, dass diese interdisziplinäre Zusammenarbeit in der Wissenschaft, zwischen Klinikern und Grundlagenforschern sowie zwischen Unternehmen und Forschern weiter gefördert wird. Dass Regularien in den Bereichen minimiert werden, in denen sie vielleicht nicht unbedingt nötig sind und dass auch in der Zukunft ethische Gesetzmäßigkeiten eingehalten werden und das klare Schwerpunkte gebildet und dann auch massiv gefördert werden.

Stichwort Zukünftige Forschungsvorhaben: Geht es bei der Stammzellforschung vor allem um eine Therapie gegen Schlaganfall oder können Sie schon weiter blicken?
Es gibt natürlich außerhalb unseres Bereiches viele Anwendungen. Zum Beispiel beim Herzinfarkt, wo sich die adulten Stammzellen aus dem Knochenmark schon längst im klinischen Einsatz befinden. Es wird für viele andere Erkrankungen ebenfalls Ansätze geben, wie beispielsweise Diabetes. Ein weiteres Indikationsfeld für Stammzellen wären zum Beispiel Durchblutungsstörungen der Arme und Beine. Auch dort wird schon klinisch gearbeitet. Es wird eine rasante Entwicklung, einen enormer Erkenntniszuwachs, etliche Enttäuschungen aber auch einige Durchbrüche geben.

Wie sehen Ihre persönlichen Zukunftspläne aus?
Was ich mir für die Zukunft vorstelle, ist eine weiterführende Forschung der Erkrankung Schlaganfall. Das können wir hier am Fraunhofer Institut natürlich nicht alleine leisten, das müssen etliche Menschen und Institutionen mit großen Ideen und Kapazitäten zusammenarbeiten. Wir wollen eine Therapie entwickeln, die möglichst ohne große Schwierigkeiten sicher in der Klinik eingesetzt werden kann.

Das Interview als Druckversion finden Sie hier.