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Forscher produzieren dopaminproduzierende Nervenzellen

CAMBRIDGE (MedCon) – Forschern in den USA ist es erstmals gelungen, Hautzellen eines Parkinson-Patienten so zu verändern, dass sie embryonalen Stammzellen gleichen – ohne dabei potenziell krebserregende Gene zu verwenden, wie es bisherige Methoden vorsahen.

Aus den stammzellähnlichen Zellen, iPS-Zellen genannt, stellten die Wissenschaftler dann Nervenzellen her, die Dopamin produzieren, also den Zelltyp, der bei Patienten mit Parkinson abstirbt. Stammzellen und iPS-Zellen haben die Fähigkeit, sich in jeden anderen Zelltyp, sei es Nervenzelle, Hautzelle oder Drüsenzelle, zu verwandeln.

Aus Hautzellen werden Nervenzellen

In bisherigen Methoden zur Herstellung von iPS-Zellen war die Verwendung von vier bestimmten Genen notwendig, um die Hautzellen zu stammzellähnlichen Zellen umzuprogrammieren – und diese Gene standen im Verdacht, krebserregend zu sein.

In der aktuellen Studie gingen die Forscher um Dr. Frank Soldner vom Whitehead Institute for Biomedical Research, einen neuen Weg: Um iPS-Zellen herzustellen, bauten sie neben den vier zur Reprogrammierung notwendigen Genen auch noch ein Enzym namens Cre in die von Parkinson-Patienten stammenden Hautzellen ein. Nachdem die vier Gene die Hautzellen erfolgreich umgewandelt hatten, aktivierten die Forscher das Enzym Cre. Es schnitt die vier Gene aus dem Erbgut der Hautzellen und machte sie so unschädlich.

Krebserregende Gene unschädlich gemacht

Nachdem die Gene entfernt waren, konnten die Forscher die iPS-Zellen in dopaminproduzierende Nervenzellen umwandeln. Bei Parkinson-Patienten sterben diese Zellen im Gehirn  bekanntlich ab und verursachen Symptome wie Tremor, Verlangsamung und Gleichgewichtsstörungen.

Da diese wichtigen Zellen tief im Gehirn der Patienten liegen, können Wissenschaftler nicht so einfach an sie herankommen, um zu erforschen wie die Krankheit auf zellulärem Level fortschreitet, was die Zellen abtötet oder was den Schaden an den Zellen verhindern könnte. Doch jetzt sind Wissenschaftler in der Lage, solche dopaminproduzierenden Zellen im Labor herzustellen und sie ausführlich zu erforschen.

Es ist noch ein weiter Weg ...

Die ersten Resultate seien sehr vielversprechend, erklärte Prof. Rudolf Jaenisch, der ebenfalls an der Studie beteiligt war, doch er schränkt ein, dass der Entwicklungsprozess noch lange nicht vorbei sei. „Der nächste Schritt wird sein, diese aus iPS-Zellen erhaltenden Nervenzellen als Modelle für die Parkinson-Krankheit zu nutzen, und das ist eine große Herausforderung. Da wird noch eine Menge Arbeit hineinfließen müssen.“

Quelle: Erstellt von MedCon aus: Cell, Volume 136, Issue 5, 964-977, 6 March 2009. Frank Soldner, Dirk Hockemeyer, Caroline Beard, Qing Gao, George W. Bell, Elizabeth G. Cook, Gunnar Hargus, Alexandra Blak, Oliver Cooper, Maisam Mitalipova, Ole Isacson, Rudolf Jaenisch. Parkinson’s disease patient-derived induced pluripotent stem cells free of viral reprogramming factors

 

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