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PUBLIC RELEASE DATE: 3 August 2005

Existenz zirkulierender Stammzellen in Frage gestellt

Knochenmark-Zellen erfüllen nach einer Bonner Studie die hochgesteckten Erwartungen nich

Adulte Stammzellen aus Knochenmark sind die "shooting stars" ihrer Zunft. Viele Forscher spekulieren, dass die Zellen ber das Blut in erkrankte Organe gelangen und dort defektes Gewebe ersetzen knnen. Auch bei der Behandlung von bestimmten Muskelerkrankungen galten sie als Hoffnungstrger. Eine aktuelle Studie am Universittsklinikum Bonn bringt nun die Ernchterung: Die Zellen knnen zwar in Muskelfasern einwandern, bernehmen aber meist keine gewebsspezifischen Aufgaben. Als Ersatz fr defekte Muskelzellen eignen sie sich nach Ansicht der Mediziner daher nicht. Die Studie erscheint am 1. August im Online-Bereich der Fachzeitschrift PNAS (www.pnas.org, PNAS Early Edition).

Das Knochenmark produziert stndig Stammzellen, aus denen sich beispielsweise die weien und roten Blutkrperchen bilden. Traum vieler Wissenschaftler ist es, aus den Knochenmarks-Zellen auch andere Gewebetypen zu zchten. In den letzten Jahren ist ein wahrer Hype um die "zellulren Tausendsassa" entstanden - nicht zuletzt, weil einige Studien berechtigten Anlass zur Hoffnung gaben: So zerstrten Forscher durch Bestrahlung das Knochenmark von Musen und ersetzten es durch Zellen, die dank einer gentechnisch hinzugefgten Erbanlage grn fluoreszierten. Im Musehirn entdeckten sie wenig spter grn fluoreszierende Nervenzellen - augenscheinlich der Beweis, dass sich die im Blut zirkulierenden Stammzellen sogar in Nervengewebe umwandeln knnen. Damit schien ein vllig neuer Mechanismus entdeckt: Die Reparatur von Gewebe durch Stammzellen aus dem Blutstrom.

Was die Mediziner daran besonders elektrisierte: Der Krper schien ber eine "mobile Einsatztruppe" von Reparaturzellen zu verfgen, die stndig durch den Krper wandern und defektes Gewebe ersetzen knnen. Selbst Krankheiten wie die Duchenne-Muskeldystrophie (DMD), die smtliche Muskeln im Krper zerstrt, schienen dadurch therapierbar - und zwar einfach durch die Transplantation gesunden Knochenmarks. DMD ist bei Jungen die zweithufigste Erbkrankheit. Ihre Muskeln produzieren aufgrund eines Gendefekts kein funktionsfhiges Dystrophin, ein wichtiges Muskelprotein. Die Betroffenen entwickeln eine fortschreitende Muskelschwche; ihre Lebenserwartung liegt nur bei 15 bis 20 Jahren.

"Wir haben bei Musen mit DMD das Knochenmark durch gesundes Mark ersetzt, das mit einem Fluoreszenzgen markiert war", erlutert der Bonner Physiologe Professor Dr. Anton Wernig. Die Hoffnung der Mediziner: Mit dem Blut sollten die transplantierten Stammzellen in die defekten Muskelfasern gelangen und dort funktionsfhiges Dystrophin produzieren.Tatschlich konnten die Forscher einige Monate nach der Knochenmarks-Transplantation grn fluoreszierende Stammzellkerne im Muskelgewebe nachweisen - "und zwar in einer Anzahl, dass sich der Zustand der Muskulatur htte deutlich bessern mssen", betont Wernig. Sie untersuchten daraufhin, ob die Stammzellkerne auch Muskelproteine herstellten - mit negativem Ergebnis: "Wenn berhaupt, produzierten nur wenige der Kerne Dystrophin - jedenfalls viel zu wenige, um eine Besserung des Krankheitszustands zu bewirken", stellt der Physiologe fest. "Wir vermuten, dass die Zellen zwar mit den defekten Muskelfasern verschmelzen, dort aber stumm bleiben und nicht wie erhofft das ?Muskelprogramm' anwerfen." Anders ausgedrckt: Die Knochenmarkszellen verwandeln sich nicht in funktionsfhiges Muskelgewebe.

Die Mr vom zirkulierenden Allesknner

Grund ist wahrscheinlich, dass in den allermeisten vom Knochenmark ins Blut abgegebenen Zellen viele Gene dauerhaft "abgeschaltet" sind und die Zelle sie nicht mir nichts, dir nichts wieder "anknipsen" kann: Aus Knochenmark entsteht halt in der Regel Blut und kein Muskelgewebe. Die Geschichte von den Allesknnern, die mit im Blutstrom durch den Krper zirkulieren und bei Bedarf alle mglichen Gewebetypen reparieren, ist nur eine Mr - in der Praxis bleibt ihre Wirkung zumindest gering.

Die Krperzellen markieren Erbanlagen, die sie nicht mehr zu bentigen glauben, indem sie ihnen ein Etikett anheften - eine Art molekulares "Nicht benutzen!"-Schild. "Wir haben auch versucht, dieses Etikett auf chemischem Wege zu entfernen und die Kerne der Knochenmarkszellen so dazu zu bringen, wieder Muskelproteine herzustellen", sagt Wernig. "Dadurch konnten wir zwar die Dystrophin-Produktion im Muskel ankurbeln; der Effekt war aber bei weitem zu gering, um die Krankheit zu bekmpfen. Wir wollen weiter daran arbeiten und versuchen, die 'schlummernden' Kerne zu wecken."

Der Bonner Physiologe glaubt, auch die hochgesteckten Erwartungen seiner Kollegen dmpfen zu mssen: "Meiner Meinung nach wurden viele Studien mit Knochenmarks-Stammzellen bislang zu optimistisch interpretiert." So auch die eingangs erwhnten Experimente mit den grn fluoreszierenden Nervenzellen: "Wahrscheinlich sind Knochenmarkszellen aus dem Blut ins Gehirn gewandert, haben sich dort aber nicht in Nervenzellen umgewandelt, sondern sind mit bereits vorhandenen Neuronen verschmolzen." Die vermeintlichen Stammzellen htten dann lediglich ein paar Hirnzellen grn angefrbt.