Bisher war der natürliche Wachstumsfaktor Pleitrophin nur für seinen stimulierenden Effekt auf Nervenzellen bekannt. Forscher der Duke University in Durham fanden nun jedoch heraus, dass dieser auch die Fähigkeit hat, die blutbildenden Stammzellen aus dem Nabelschnurblut zur Vermehrung anzuregen. Zudem bewirkte die Gabe von Pleitrophin nach einer Ganzkörperbestrahlung bei Mäusen eine zehnfach schnellere Regeneration des Knochenmarks.

Die Forscher müssen vor der Anwendung des Verfahrens beim Menschen jedoch noch nachweisen, dass Pleitrophin keine Krebszellen erzeugt. ”Leider stehen bis heute keine löslichen Wachstumsfaktoren zur Verfügung, die erwiesenermaßen menschliche Stammzellen für therapeutische Zwecke zur Vermehrung anregen können”, sagt John P. Chute vom Forschungsteam der Duke.

Hingegen hatte ein Team von Wissenschaftlern des Fred Hutchinson Cancer Research Center in Seattle kürzlich veröffentlicht, dass sie Stammzellen aus Nabelschnurblut im Labor durch die Einschleusung eines Proteins, das den Notch-Signalweg anspricht, erfolgreich vermehren konnten. Die damit in den Zellen ausgelösten Reaktionen führten dazu, dass der Gehalt der Stammzellen sich um mehr als das 160-fache erhöhte. Die vermehrten Stammzellen wurden in einer Studie bei der Behandlung von zehn Leukämiepatienten eingesetzt. Sieben von ihnen waren ein Jahr nach der Therapie erkrankungsfrei. In folgenden Studienphasen muss nun die Sicherheit des Verfahrens nachgewiesen werden.

Bereits 2004 hatten israelischen Forschern das erste Verfahren zur Stammzellvermehrung namens StemEx vorgestellt. Dieses befindet sich mittlerweile in einer Phase III Studie mit 100 Patienten. Es wird im Jahr 2011 mit der Markteinführung des Produkts gerechnet.

Die Vermehrung von Nabelschnurblut- Stammzellen ist deshalb so bedeutend, weil Nabelschnurblut von Natur aus nur eine begrenzte Menge Stammzellen enthält – vor allem bei der Behandlung von erwachsenen Krebspatienten ein limitierender Faktor. Die Zulassung eines dieser Verfahren wäre daher ein bahnbrechender Fortschritt, um Stammzellen aus dem Nabelschnurblut für die medizinische Anwendung attraktiver zu machen.

Über ein neues Verfahren zur Vermehrung von Stammzellen haben Forscher des Fred Hutchinson Cancer Research Center im Fachmagazin “Nature Medicine” berichtet. Erstmals ist es den Wissenschaftlern gelungen, aus Nabelschnurblut gewonnene Stammzellen zu vermehren und diese auf einen Menschen zu übertragen, ohne dabei eine Knochenmarkstransplantation vornehmen zu müssen. Bisher war die Menge an Stammzellen, die aus der Nabelschnur entnommen und eingelagert wurden, relativ gering. Aufgrund dessen war die Behandlung erwachsener Menschen mit diesen Stammzellen nur in sehr selten Fällen möglich. Um beispielsweise einen Leukämiepatienten zu behandeln, musste bisher auf Stammzellen zurückgegriffen werden, die von einem Knochenmarkspender kamen. Diese Methode hat allerdings zwei größere Nachteile. Zum einen müssen die immunologischen Merkmale zwischen Empfänger und Spender gut übereinstimmen. Aufgrund dessen ist es äußerst schwierig, für einen an Leukämie erkrankten Menschen den passenden Spender zu finden. Zum anderen kommt es bei der Verwendung von diesen Stammzellen eher zu Abstoßungsreaktionen, als wenn Stammzellen aus Nabelschnurblut verwendet werden.

Das neue Verfahren der amerikanischen Wissenschaftler, Stammzellen im Labor zu vermehren, ermöglicht nun, die Anzahl der Stammzellen, die zuvor dem Nabelschnurblut entnommen wurden, auf mehr als das Hundertfache zu vervielfältigen. “Wir haben gezeigt, dass man Stamm- und Vorläuferzellen im Labor vermehren kann, so dass daraus nach der Übertragung auf einen Patienten sehr schnell weiße Blutkörperchen und andere Bestandteile des Blutes hervorgehen können”, verdeutlicht Colleen Delaney aus dem Forschungsteam. Diese Zellen können nun anstelle der Knochenmarkszellen verwendet werden, um beispielsweise Leukämiepatienten, aber auch Patienten anderer schwerer Krankheiten, zu therapieren. Die vermehrten Stammzellen nisten sich in das Knochenmark des Patienten ein und produzieren neue Blutzellen, die die durch die Krankheit zerstörten Zellen ersetzen. Durch dieses neue Verfahren wird erreicht, dass sich viel schneller eine stabile Population Blut bildender Knochenmarkszellen bildet. Nun müssen, so erklären die Wissenschaftler abschließend in dem Fachjournal, größere Studien zeigen, inwieweit sich dieses neue Verfahren auf die Überlebenschancen der Patienten auswirkt.

Die aus dem Nabelschnurblut gewonnenen Stammzellen werden bevorzugt für die Behandlung von Krankheiten eingesetzt, die mit dem Ausfall von Zellgewebe oder Organfunktionen verbunden sind. Das Problem hierbei ist, dass die Menge des Nabelschnurbluts zumeist nur für eine Behandlung ausreicht. Dr. Tobias May, Wissenschaftler am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung, forscht an einer Methode zur Vermehrung der Stammzellen.

Warum er auf Stammzellen aus Nabelschnurblut setzt und inwieweit seine Methode zu therapeutischen Zwecken eingesetzt werden kann, erklärt Dr. May im zweiten Teil des Interviews.

Warum haben Sie Zellen aus Nabelschnurblut genutzt?

Allgemein sind die Zellen aus Nabelschnurblut von großem Interesse für verschiedene Forschungszweige, unter anderem in der Tumorbiologie. Deshalb wird hier im Haus damit gearbeitet und die Handhabung ist bekannt. Daher lag es nahe, auch wegen der technischen Durchsetzbarkeit, auf diese Quelle zurückzugreifen. Zudem gibt es dafür kommerzielle Anbieter, bei denen man Nabelschnurblutzellen (in diesem Fall Gefäßzellen der Nabelschnur) einfach bestellen kann.

Inwieweit verändern die eingebrachten Faktoren die Zelle?

Diese Frage ist das zentrale Thema unserer derzeitigen Forschung. Im Moment testen wir, was das System überhaupt kann und ob die Zellen nach der Vermehrung immer noch genauso funktionieren wie davor – was das angeht, sieht es schon gut aus. Wir können deren Eigenschaften gut konservieren. Jedoch ist es noch nicht möglich zu sagen, ob das zu hundert Prozent der Situation in einem lebenden Organismus entspricht. Da muss noch viel Arbeit investiert werden.

Inwieweit ist die Methode für den therapeutischen Einsatz geeignet?

Für den therapeutischen Einsatz ist diese Methode der Zellvermehrung weniger geeignet, da das Regulationssystem auf einem Antibiotikum beruht, das auch zur Behandlung von Krankheiten verschrieben wird. Das heißt aber nicht, dass der Einzug in die Klinik ausgeschlossen ist – ganz im Gegenteil. Wir befinden uns hier nur am Anfang eines mehrstufigen Prozesses. Denn dieser Mechanismus lehrt uns, wie sich Zellen vermehren, ohne dass sie sich verändern. Wenn wir das verstanden haben, können wir herausfinden, wie dieser Prozess auch ohne unser Zutun in Gang gebracht werden kann. Das heißt, dass ganz am Ende eine Substanz steht, die die Zellvermehrung völlig unproblematisch anstößt. Bis es soweit ist, gehen aber noch mindestens 20 Jahre ins Land. Wir werden ein bis fünf davon brauchen, um die Zellen sicher zu vermehren, ohne dass sie sich verändern. Darauf folgen weitere fünf Jahre, um die Methode ohne das zusätzliche Einbringen von Expressionsgenen zu bewerkstelligen und stattdessen ein Präparat zu finden, das das alles kann. Weitere zehn Jahre müssen für klinische Studien eingeplant werden, um die Sicherheit und Wirksamkeit des Präparates zu untersuchen. Denn niemand möchte ein unsicheres Medikament einnehmen.

]]> http://www.nabelschnurblut-experten.de/nabelschnurblut-von-grosem-interesse-fur-verschiedene-forschungszweige/429/feed 2 http://www.nabelschnurblut-experten.de/neuer-forscherverbund-untersucht-stammzellen-aus-nabelschnurblut/656 http://www.nabelschnurblut-experten.de/neuer-forscherverbund-untersucht-stammzellen-aus-nabelschnurblut/656#comments Tue, 19 May 2009 16:45:47 +0000 admin http://www.nabelschnurblut-experten.de/?p=656 Dass im Nabelschnurblut das Potenzial zur Heilung vieler Krankheiten steckt, ist hinlänglich bekannt. Die große Herausforderung in der Stammzellenforschung liegt nun aber in der Vermehrung der verantwortlichen Stammzellen. CB-HERMES ist ein neuer Forschungsverbund, der sich genau mit diesem Problem auseinandersetzen will und neue Verfahren zur optimalen Vermehrung der aus dem Nabelschnurblut gewonnenen Stammzellen entwickeln möchte. ”Mit Nabelschnurblut können wir gezielt das körpereigene Regenerationspotenzial für therapeutische Zwecke nutzen”, sagt der Intitiator und Sprecher des Forschungsverbund Albrecht Müller. Der Professor am Institut für Strahlenkunde und Zellforschung an der Universität Würzburg sieht die Entwicklung neuer Verfahren als dringend erforderlich, wenn man die Stammzellen zu therapeutischen Zwecken einsetzen möchte. Die Schwierigkeit, mit der die Forschung im Zusammenhang mit Stammzellen konfrontiert wird, ist die, dass die Menge des Nabelschnurblutes begrenzt ist. Pro Geburt lassen sich durchschnittlich gerade einmal 50 Milliliter Blut gewinnen – zu wenig für die Behandlung eines Erwachsenen.

Das Forschungsteam, das sich aus Zellbiologen, Genetikern, Transplantationsmedizinern und Blutkrebs-Spezialisten zusammensetzt, untersucht verschiedenen Methoden auf ihr Potenzial, die Blutstammzellen zu vermehren. Ein erster Ansatz beschäftigt sich mit der Frage, ob sich die Stammzellen vermehren lassen, wenn man die molekulare Maschinerie, die die DNA im Kern verpackt, ein wenig bremst. Ausgangspunkt ist die Erkenntnis, dass der Träger des Erbgutes – die DNA – in verschiedenen Verpackungszuständen vorkommen. Ein nichtaktives Gen ist dichter und fester verpackt als ein aktives. Mit der Reduzierung des Verpackungsgrades der DNA könnte man daher möglicherweise die Aktivität der Stammzellen erhöhen und so die Zahl der Stammzellen steigern.

Dass Blutzellen im Normalfall nicht isoliert auftreten, ist die Grundannahme eines anderen Verfahrens zur Vermehrung der Stammzellen. ”Sie sind immer eng verknüpft mit anderen Zellen, die sie nähren und ihre Aktivität kontrollieren”, sagt Müller. Die Idee ist nun die, dass eine besondere Trägersubstanz diese Aufgabe übernehmen könnte. Auf deren nano-strukturierter Oberfläche würden sich dann die Zellen rasant vermehren. Ein weiterer Ansatz basiert auf dem Einsatz von Proteinen. Durch die so genannten Wachstumsfaktoren sollen die Stammzellen aktiviert werden.

Drei Jahre wird das Projekt vom Bund gefördert. Zeit, die den Forschern um Albrecht Müller  Gelegenheit bietet, einen Ansatz für neue Therapien zu entwickeln. Doch selbst wenn dies nicht gelingen sollte, ist Müller überzeugt, zumindest neue Erkenntnisse auf dem Gebiet der Stammzellenforschung zu gewinnen. So können vielleicht bald Prozesse verstanden werden, die uns heute noch ein Rätsel sind.