Was ist Stammzellenforschung und was sind die Vor- und Nachteile?

Die Stammzelltherapie fördert die natürlichen Heilungsprozesse des Körpers und ist einer der aufregendsten Durchbrüche in der jüngsten regenerativen Medizin. Sie bietet eine unglaubliche Behandlungsmöglichkeit für ein breites Spektrum von Krankheiten, für die Ärzte bisher keine akzeptablen Behandlungsmöglichkeiten hatten.

In diesem Mind The Graph-Artikel erfahren Sie mehr über Stammzelle Forschung: Pro und KontraWas sind Stammzellen und welche verschiedenen Arten von Stammzellen gibt es? In diesem Artikel finden Sie auch Erfolgsgeschichten zum besseren Verständnis des Themas.

Was sind Stammzellen?

Der Körper verfügt über ursprüngliches Rohmaterial in Form von Stammzellen. Diese Stammzellen sind für die Entwicklung aller anderen Zellen mit spezifischen Aufgaben verantwortlich. Wenn die richtigen Bedingungen gegeben sind, entweder im Körper oder in einem Labor, teilen sich die Stammzellen und produzieren neue Zellen, die als Tochterzellen bekannt sind.

Die Tochterzellen haben die Fähigkeit, sich in weitere Stammzellen oder Zellen mit einer bestimmten Funktion zu verwandeln, z. B. in Blutzellen, Gehirnzellen, Herzmuskelzellen oder Knochenzellen. Es gibt keine andere Zelle im Körper, die auf natürliche Weise neue Zelltypen erzeugen kann wie eine Stammzelle.

Arten von Stammzellen

Embryonale Stammzellen

Embryonale Stammzellen werden aus der Blastozyste gewonnen, einer meist leeren Zellkugel, die sich drei bis fünf Tage nach der Befruchtung einer Eizelle durch ein Spermium beim Menschen entwickelt. Embryonale Stammzellen sind pluripotent, das heißt, sie können alle Zelltypen eines voll entwickelten Organismus hervorbringen, mit Ausnahme der Plazenta und der Nabelschnur.

Diese von der inneren Zellmasse abgetrennten Zellen entwickeln sich zu stärker spezialisierten Zellen, aus denen alle Gewebe und Organe des Körpers entstehen. Wenn Wissenschaftler die innere Zellmasse entfernen und sie in einer bestimmten Laborumgebung kultivieren, behalten die Zellen die Eigenschaften von embryonalen Stammzellen bei.

Diese Zellen sind von großer Bedeutung, da sie einen dauerhaften Vorrat für die Erforschung der normalen Entwicklung und von Krankheiten sowie für die Bewertung von Medikamenten und anderen Behandlungen liefern.

Gewebespezifische Stammzellen

Gewebespezifische Stammzellen (die meisten sind als adulte Stammzellen bekannt) haben einen höheren Spezialisierungsgrad als embryonale Stammzellen. Typischerweise können diese Stammzellen eine breite Palette von Zelltypen für das Gewebe oder Organ, in dem sie leben, produzieren.

Gewebespezifische Stammzellen sind im menschlichen Körper nur selten zu finden, und sie scheinen sich in Kultur nicht so leicht zu erneuern wie embryonale Stammzellen. Die Forschung an diesen Zellen hat jedoch unser Gesamtverständnis der normalen Entwicklung, der Auswirkungen des Alterns und der Vorgänge bei Verletzungen und Krankheiten erweitert.

Mesenchymale Stammzellen

Zellen, die aus dem Stroma, dem Bindegewebe, das andere Gewebe und Organe umgibt, stammen, werden als "mesenchymale Stammzellen" oder MSC bezeichnet. Viele Wissenschaftler bezeichnen Zellen mit dieser Bezeichnung auch als "Stromazellen".

Diese Zellen wurden zunächst im Knochenmark gefunden und es wurde nachgewiesen, dass sie in der Lage sind, Knochen-, Knorpel- und Fettzellen zu produzieren. Inzwischen werden sie aus verschiedenen Geweben wie Fett und Nabelschnurblut gewonnen. Man geht davon aus, dass verschiedene MSZ stammzellähnliche und sogar immunmodulatorische Eigenschaften haben, und sie werden als Therapeutika für ein breites Spektrum von Krankheiten erforscht, obwohl es noch keine Beweise für ihren Nutzen gibt. Die Wissenschaftler wissen nicht mit Sicherheit, ob es sich bei diesen Zellen um Stammzellen handelt oder welche Arten von Zellen sie erzeugen können. Sie sind sich jedoch einig, dass nicht alle MSZ gleich sind und dass ihre Eigenschaften variieren, je nachdem, woher sie im Körper stammen und wie sie abgetrennt und produziert werden.

Induzierte pluripotente Stammzellen

Induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen) sind im Labor hergestellte Zellen, die aus gewebespezifischen Zellen, z. B. Hautzellen, in Zellen umgewandelt wurden, die sich wie embryonale Stammzellen verhalten. IPS-Zellen sind wichtige Werkzeuge für Wissenschaftler, um mehr über Entwicklungsstadien, Krankheitsentstehung und -verlauf zu erfahren und neue Medikamente und Behandlungen zu entwickeln und zu testen.

Obwohl iPS-Zellen viele der gleichen Eigenschaften wie embryonale Stammzellen besitzen, z. B. das Potenzial, alle Zelltypen im Körper hervorzubringen, sind sie nicht identisch. Die Wissenschaftler versuchen herauszufinden, worin diese Unterschiede bestehen und was sie bedeuten. Zum einen wurden die ersten iPS-Zellen durch das Einfügen zusätzlicher Kopien von Genen in gewebespezifische Zellen mithilfe von Viren erzeugt. Die Forscher erforschen eine Vielzahl von Methoden zur Herstellung von iPS-Zellen, um sie schließlich als Quelle von Zellen oder Geweben für medizinische Therapien zu nutzen.

Entwicklung in der Stammzellenforschung: Erfolgsgeschichten

Bevor wir uns mit dem Für und Wider der StammzellenforschungIn diesem Artikel müssen einige Erfolgsgeschichten erwähnt werden.

Multiple Sklerose

Reema Sandhus Erfolgsgeschichte mit Stammzellen begann 2014, als bei ihr Multiple Sklerose diagnostiziert wurde, berichtet DailyMail. Die Krankheit kann das Gehirn und das Rückenmark befallen und eine Vielzahl von lebensverändernden Symptomen wie schwere Behinderungen, Muskelkrämpfe und Gedächtnisprobleme verursachen. Nach Jahren der Frustration erhielt sie eine autologe Stammzellentransplantation, bei der ihre eigenen Stammzellen aus ihrem Blut entnommen und ihrem Körper durch eine intravenöse Infusion wieder zugeführt wurden. Die Verbesserung von Reemas Gehirnfunktion war sofort sichtbar. Zwei Monate nach der Transplantation erholte sich ihr Sehvermögen, und sie konnte wieder arbeiten gehen. Diese ermutigenden Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich Reemas MS infolge der Stammzellentransplantation verlangsamt hat.

Herzinfarkt

Laut DailyMail erlitt Dave Randle nach einem Herzinfarkt im Jahr 2016 eine schwere Herzinsuffizienz und eine düstere Warnung von Spezialisten. Nachdem er jedoch erfahren hatte, dass Stammzellen zur Heilung geschädigter Herzen verwendet werden können, nahm Dave an einer Therapie teil und erhielt fünf Tage hintereinander Spritzen, die sein Knochenmark dazu brachten, Stammzellen in seinen Blutkreislauf zu lassen. Diese Zellen wurden dann entnommen und wieder in sein Herz eingebracht. Daves Stammzellen-Erfolgsgeschichte nahm Wochen nach der Transplantation ein glückliches Ende - er begann sich stärker zu fühlen und die Ärzte stellten deutliche Veränderungen fest.

HIV

Im Jahr 2013 wurde bei einer Frau HIV diagnostiziert. Dem Journal zufolge wurde bei ihr im März 2017 auch eine akute myeloische Leukämie diagnostiziert, was sie zu einer Kandidatin für eine Stammzelltransplantation machte. Sie erhielt eine Stammzelltransplantation durch zwei Bluttransfusionen: eine von einem älteren Verwandten und die andere von einem nicht verwandten Baby. Das Baby, ein teilweise übereinstimmender Spender, hat eine Mutation im CCR5-Gen, das die Fähigkeit von HIV, Wirtszellen zu infiltrieren, hemmt. Die Frau setzte 2020 ihre HIV-Medikamente ab und hat seitdem keine messbaren Anzeichen der Infektion mehr gezeigt. Auch ihre Leukämie ist seit fast vier Jahren in Remission.

Stammzellenforschung: Pro und Kontra

Profis

Verbesserung des Verständnisses der Krankheitsursachen: Durch die Beobachtung, wie Stammzellen zu Zellen in Knochen, Herzmuskel, Neuronen und anderen Organen und Geweben heranwachsen, können Forscher besser verstehen, wie Krankheiten und Beschwerden entstehen.

Generierung gesunder Zellen als Ersatz für kranke Zellen (regenerative Medizin): Stammzellen können so manipuliert werden, dass sie zu bestimmten Zellen werden, die beim Menschen zur Regeneration und Heilung von Gewebe eingesetzt werden können, das durch eine Krankheit beschädigt oder beeinträchtigt wurde.

Prüfung neuartiger Arzneimittel auf Sicherheit und Wirksamkeit: Vor der Verabreichung von Prüfpräparaten an Menschen können Forscher bestimmte Arten von Stammzellen verwenden, um die Wirksamkeit und Sicherheit der Medikamente zu bewerten.

Minimales Abstoßungsrisiko: Adulte Stammzellen werden bei Transplantationen seltener abgestoßen und können umprogrammiert werden. Adulte Stammzellen haben sich auch in einer Reihe von therapeutischen Anwendungen bewährt.

Nachteile

Schwer zu züchten: Adulte Stammzellen lassen sich nur schwer über einen längeren Zeitraum kultivieren, und es gibt derzeit keine Technik, mit der große Mengen adulter Stammzellen erzeugt werden können.

Embryonale Stammzellen werden generell abgelehnt: Bei der Verwendung in Transplantaten dürfen embryonale Stammzellen nicht akzeptiert werden.

Neue Technologie: Die Stammzellenbehandlung befindet sich noch im Forschungsstadium, und es gibt viele Dinge, die noch geklärt werden müssen. Die langfristigen unerwünschten Wirkungen der Therapie sind noch nicht bekannt.

Bedenken hinsichtlich der Ethik: Bei der Stammzellenbehandlung werden embryonale Stammzellen aus einem menschlichen Embryo verwendet. Viele Konservative argumentieren, dass "menschliches Leben mit der Empfängnis beginnt" und dass die Stammzellenforschung zum Tod von lebenden Babys führt.

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