Stammzellforschung: Neue Ergebnisse beim Diabetes

(22.01.2007) Eine neue Arbeit aus den USA berichtet über Fortschritte beim Einsatz von Stammzellen in der Behandlung des Diabetes mellitus: Im Labor des Genetikforschers Darwin Prockop konnten Wissenschaftler zeigen, dass menschliche Stammzellen aus dem Knochenmark die Menge der insulinherstellenden Zellen in der Bauchspeicheldrüse im Tierversuch erhöhen.

Stammzellen sind Körperzellen, die nicht voll entwickelt sind. Sie haben noch das Potenzial, sich in verschiedene Zellrichtungen zu differenzieren. Mit anderen Worten: Stammzellen sind die Vorläufer der spezialisierten Zellen unseres Körpers wie zum Beispiel Blutzellen, Zellen der Immunabwehr, Hautzellen, Leberzellen und viele andere. Die Arbeit mit Stammzellen ist noch ein relativ junges Forschungsgebiet. Bringt man geeignete Vorläuferzellen in kranke Gewebe und Organe ein, können sich vor Ort wieder neue gesunde Zellen bilden, die dann ihre spezialisierten Aufgaben wahrnehmen – zum Beispiel die Herstellung von Insulin in den Betazellen der Bauchspeicheldrüse. Durch den Einsatz von Stammzellen erhofft man sich für die Zukunft neue Behandlungsmöglichkeiten bei einer ganzen Reihe von Krankheiten. Im Mittelpunkt der Forschungsbemühungen stehen unter anderem Morbus Parkinson, Diabetes mellitus und die Alzheimer-Erkrankung.

Am Tulane University Health Sciences Center in New Orleans haben Darwin Prockop und andere Wissenschaftler eine weitere Untersuchung zum Thema Stammzellforschung beim Diabetes mellitus durchgeführt. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie vor kurzem in einer internationalen Fachzeitschrift.

Die Genetikforscher spritzten diabetischen Mäusen mesenchymale Stammzellen aus dem Knochenmark von Menschen. Mesenchymzellen sind Vorläuferzellen mit einer hohen Teilungsfähigkeit, die sich in unterschiedlichste Zellen und Gewebe differenzieren können wie zum Beispiel in Knochen, Sehnen, Muskeln, Blutzellen oder Gefäße. Neben dem Knochenmark lassen sich solche mesenchymalen Stammzellen auch aus dem Nabelschnurblut von Neugeborenen gewinnen. Der Mechanismus, wie sich diese Zellen in andere Gewebe umwandeln, ist bisher allerdings noch nicht vollständig verstanden. Es wird angenommen, dass die Stammzelle vom umliegenden Gewebe so beeinflusst wird, dass sie sich aufgrund dieser „Prägung“ zu einer Zelle mit spezialisierten Aufgaben weiterentwickelt.

Drei Wochen, nachdem die diabetischen Mäuse die Vorläuferzellen aus dem Knochenmark von Menschen erhalten hatten, untersuchten Prockop und seine Kollegen die Tiere. Das Ergebnis: Die Blutzuckerwerte der Mäuse hatten sich deutlich verbessert. In der Bauchspeicheldrüse konnten die Wissenschaftler zeigen, dass mehr intakte Betazellen vorhanden waren und damit auch die Insulinherstellung zunahm. Die verabreichten Stammzellen hatten ganz offenbar bewirkt, dass geschädigte bzw. untergegangene Betazellen durch neue gesunde insulinherstellende Zellen ersetzt wurden. Eine weitere interessante Beobachtung betraf die Nieren der Versuchstiere, die durch die Diabeteserkrankung zum Teil bereits leicht geschädigt waren: Nach Verabreichen der menschlichen Stammzellen zeigten sich hier Hinweise auf Reparaturprozesse.

Noch ist der Einsatz von Stammzellen in der Diabetesbehandlung Zukunftsmusik. Die bereits vorhandenen Forschungsergebnisse machen allerdings Mut. Besonders die vorliegenden Arbeit ist vielversprechend. Sie zeigt einen therapeutischen Effekt mit dem Einsatz menschlicher Stammzellen. Andere Arbeitsgruppen hatten in der Vergangenheit ähnliche Untersuchungen mit Stammzellen von Mäusen durchgeführt: Die Befunde aus diesen Untersuchungen konnten beim Menschen jedoch nicht immer reproduziert werden. Man darf sicherlich gespannt sein, welche weiteren Ergebnisse, Fortschritte und Überraschungen die Stammzellforschung in den nächsten Jahren hervorbringen wird.

Dr. med. Anja Lütke, freie Mitarbeiterin der Deutschen Diabetes-Klinik des Deutschen Diabetes-Zentrums an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Leibniz-Zentrum für Diabetes-Forschung

Quelle: Lee RH, Seo MJ, Reger RL et al. Multipotent stromal cells from human marrow home to and promote repair of pancreatic islets and renal glomeruli in diabetic NOD/scid mice. Proc Natl Acad Sci USA 2006; 103: 17438-43