Der Begriff "Stammzellen" ist Teil des Mainstream-Lexikons geworden, das wahrscheinlich in Gesprächen von einem Baseballspiel bis zu Cocktail-Treffen gehört wird. Aber was genau sind diese Zellen?
Zusammen mit Ausdrücken wie "das ist nur unmoralisch" oder "Stammzellen könnten das Allheilmittel sein" könnte man leicht einige technische Details über diese mikroskopisch kleinen, aber signifikanten Zellen einweben.
Stammzellen gelten als "Motor" -Zellen der Regeneration, da sie sich selbst erneuern und in der Lage sind, sich selbst zu duplizieren oder zu klonen. Diese speziellen Zellen werden im schnell wachsenden Bereich der regenerativen Medizin eingesetzt, um chronische Krankheiten zu stoppen oder sogar umzukehren. Regenerative Medizin versucht, Gewebe oder Organe zu reparieren oder zu ersetzen, die durch Trauma, Krankheit oder angeborene Defekte beschädigt wurden, so das McGowan Institute for Regenerative Medicine an der Universität von Pittsburgh.
Es gibt drei Arten von Stammzellen: embryonale Stammzellen, Nabelschnurzellen (auch als mesenchymal oder MSC bekannt) und adulte Stammzellen. Embryonale Stammzellen gelten als pluripotent, was bedeutet, dass sie alle Zelltypen hervorbringen können, aus denen der menschliche Körper besteht. Nabelschnur- und adulte Stammzellen sind multipotent, was bedeutet, dass sie sich zu mehr als einem Zelltyp entwickeln können, aber laut NYSTEM (New York Stem Cell Science) begrenzter sind als pluripotente Zellen.
In den Vereinigten Staaten werden nur Nabelschnur- und adulte Stammzellen für regenerative medizinische Verfahren verwendet. Aufgrund ethischer Kontroversen werden embryonale Stammzellen nicht in der klinischen Praxis verwendet, sondern können zu Forschungszwecken verwendet werden.
Adulte Stammzellen
Erwachsene Stammzellen - die aus Knochenmark, Blut oder Fett entnommen werden können - sind größtenteils frei von ethischen Kontroversen, haben jedoch ein begrenztes Potenzial. Mit zunehmendem Alter verlieren unsere Stammzellen nicht nur an Funktionalität, sondern wir haben auch weit weniger davon. Laut einer Studie aus dem Jahr 2009 im Journal of Pathology schätzen Neugeborene, dass Neugeborene 40-mal mehr Stammzellen im Knochenmark haben als 50-Jährige. Darüber hinaus können adulte Stammzellen nach Angaben der National Institutes of Health (NIH) DNA-Anomalien ausgesetzt sein, die durch Sonnenlicht, Toxine und Fehler im Zusammenhang mit der Erstellung weiterer DNA-Kopien im Laufe eines Lebens verursacht werden.
Nabelschnurstammzellen
Nabelschnurstammzellen können mit Erlaubnis der Mutter nach der Geburt aus der Nabelschnur entnommen werden. Dieses Gewebe, das normalerweise weggeworfen wird, kann der Wissenschaft zur Verwendung in Forschung oder Medizin gespendet oder in eine Kabelbank gelegt werden, falls die Mutter oder das Kind es eines Tages benötigen.
Nabelschnurstammzellen replizieren nach Entfernung aus dem Körper viel effizienter als adulte Stammzellen. Wenn sich beispielsweise eine Nabelschnurstammzelle in einer Petrischale mit den richtigen Nährstoffen befindet, vermehrt sie sich innerhalb von 30 Tagen zu 1 Milliarde Zellen, während sich eine adulte Stammzelle laut einer 2011 veröffentlichten Studie in 30 Tagen zu nur etwa 200 Zellen vermehrt in der Zeitschrift Orthopaedics.
Ärzte verwenden laut AMA Nabelschnurstammzellen zur Behandlung von Autoimmunerkrankungen wie Lupus, rheumatoider Arthritis und Multipler Sklerose sowie chronischen Infektionen wie HIV, Herpes und Lyme-Borreliose.
Embryonische Stammzellen
Embryonale Stammzellen sind für die Behandlung von Krankheiten am vielversprechendsten, aber es gibt heftige Debatten über die Ethik ihrer Verwendung. Humane embryonale Stammzellen stammen aus in vitro befruchteten Eiern (außerhalb des Körpers) und sind etwas makellos. Diese pluripotenten Stammzellen werden für ihre Flexibilität geschätzt, sich in jede menschliche Zelle verwandeln zu können.
Wenn embryonale Stammzellen unter bestimmten Bedingungen mehrere Monate in einem Labor gezüchtet werden, können sie unspezialisiert bleiben und auf unbestimmte Zeit Millionen von Stammzellen produzieren. Die resultierende Zellcharge wird als Stammzelllinie bezeichnet.
Laut NIH gab es im August 2001 64 embryonale Stammzelllinien, als Präsident Bush die föderale Politik ankündigte, in der die Beschränkungen der Mittel für die Stammzellforschung beschrieben wurden. Im März 2009 hob Präsident Obama jedoch offiziell die von Präsident Bush auferlegten Beschränkungen für die Bundesfinanzierung der Embryonenforschung auf. Obwohl es angefochten wurde, bleibt die Richtlinie mit strengen Richtlinien des NIH in Kraft.
Induzierte pluripotente Stammzellen
Wissenschaftler können nun adulte Stammzellen so umprogrammieren, dass sie eher embryonalen Stammzellen ähneln. Diese sind als induzierte pluripotente Stammzellen (iPSCs) bekannt. Da es sich bei iPSCs jedoch immer noch um adulte Stammzellen handelt, besteht das Risiko von Anomalien. Nach Angaben des NIH ist viel mehr Forschung zu iPSCs erforderlich, aber die Wissenschaftler hoffen, sie in der Transplantationsmedizin einsetzen zu können.
Dieser Artikel wurde am 15. April 2019 von Live Science Contributor Traci Pedersen aktualisiert.
