Das Versprechen erwachsener Stammzellen

By | July 12, 2019

FREITAG, 16. Dezember 2011 – Die Stammzellenforschung ist eines der am meisten diskutierten Gebiete der modernen Medizin. Es ist auch eines der am meisten missverstandenen. Viele Menschen assoziieren es nur mit embryonalen Stammzellen, die eine Quelle vieler ethischer Debatten sind, aber es gibt tatsächlich eine ganze Welt von Daten und Untersuchungen, die adulte Stammzellen betreffen, die in unserem eigenen Körper vorkommen und möglicherweise den Schlüssel zur Behandlung einiger Zellen darstellen wichtige gesundheitliche Bedingungen.

Jüngste Schlagzeilen kündigten beispielsweise “große Durchbrüche” in der Forschung über adulte Stammzellen und Herz-Kreislauf-Erkrankungen an, und eine Reihe hochkarätiger Prominenter , Politiker und Sportler haben sich experimentellen Stammzellenbehandlungen gegen Schmerzen und Nervenschäden unterzogen. Da immer mehr Menschen nach Informationen zu diesen Verfahren suchen, sollten Sie Folgendes wissen.

Erwachsene Stammzellen vs. Embryonale Stammzellen

Im Vergleich zur embryonalen Stammzellforschung ist die adulte Stammzellforschung ein relativ neues Gebiet. Lange Zeit war die medizinische Gemeinschaft hauptsächlich an embryonalen Stammzellen interessiert, die pluripotent sind und das Potenzial haben, einen der 200 anderen Zelltypen im menschlichen Körper zu erzeugen. Im Gegensatz dazu wird angenommen, dass adulte Stammzellen auf die Bildung von Zelltypen basierend auf ihrem Ursprungsgewebe beschränkt sind. Beispielsweise bilden hämatopoetische Stammzellen im Knochenmark Blutzellen, während fettabgeleitete Stammzellen im Fett Adipozyten- (Fett-) Zellen bilden. Jüngste Forschungen haben gezeigt, dass einige Stammzelltypen möglicherweise über einen Prozess namens Transdifferenzierung in andere Zellen übergehen können, aber die Daten – und die wissenschaftliche Meinung – sind in diesem Punkt gemischt.

Dr. Donald Kohn, Wissenschaftler am Broad Stem Cell Research Center der UCLA, sagt außerdem: „Erwachsene Stammzellen haben im Allgemeinen nicht die Fähigkeit, mehr aus sich herauszuholen. Wenn wir sie zum Beispiel aus dem Knochenmark nehmen, können wir nicht mehr daraus machen. Die Zahl, die wir aus dem Körper bekommen, ist die höchste, die wir haben, und bis wir sie zurückgeben (wie bei einer Transplantation), haben wir weniger. “Dies zusammen mit der Tatsache, dass es schwierig sein kann, adulte Zellen aus dem Gewebe zu isolieren machten pluripotente embryonale Stammzellen für Forscher anfangs zwingender.

In den letzten Jahren haben Wissenschaftler den Schwerpunkt jedoch teilweise aus Gründen der Notwendigkeit auf adulte Stammzellen verlagert – Bundes- und Landesgesetze beschränken die Finanzierung von Projekten, die die Erzeugung, Behandlung oder Zerstörung von Embryonen für Forschungszwecke betreffen – und teilweise aufgrund neuer Entdeckungen über die Vorteile adulter Zellen.

Zum einen, so Kohn, bestehe bei adulten Stammzellen möglicherweise ein geringeres Abstoßungsrisiko, da sie häufig autolog sind und aus dem eigenen Körper stammen. “Embryonale Stammzellen passen nicht zu Ihrem Patienten”, erklärt er. Wie bei jeder Transplantation besteht die Gefahr, dass der Körper sie nicht akzeptiert.

Zweitens stehen adulte Stammzellen jedem zur Verfügung. Wir alle haben sie in uns – in unseren Organen, im Knochenmark, im Blut, im Fett usw. – also gibt es einen eingebauten (wenn auch begrenzten) Vorrat an Spendermaterial, der zu unserem Erbgut passt.

Schließlich, und vielleicht am bemerkenswertesten, weisen adulte Stammzellen nicht die gleichen ethischen Probleme auf, die mit embryonalen Stammzellen verbunden sind, die bei der Entnahme zur Zerstörung des Embryos führen – ein Punkt, der in der medizinischen, politischen, und religiösen Sektoren. Adulte Stammzellen umgehen dieses Problem, da es keinen Verlust an menschlichem oder potenziellem menschlichem Leben gibt.

Stammzellverfahren in den Nachrichten

Dies bedeutet jedoch nicht, dass die Forschung an adulten Stammzellen gegen Kontroversen immun ist.

Anfang dieses Jahres, im Juli, hob der Gouverneur von Texas und der hoffnungsvolle republikanische Präsident Rick Perry einige Augenbrauen – und rote Fahnen -, als er sich einem experimentellen Stammzellenverfahren unterzog, um einen Teil seiner Wirbelsäule zu verschmelzen. Die Behandlung, die außerhalb einer zugelassenen klinischen Studie durchgeführt wurde, umfasste die Fettabsaugung aus Perrys Körper, die Abtrennung und Aufzucht der Stammzellen aus diesem Fett und die Reinjektion der Zellen in Perrys Rücken und Blutkreislauf in der Hoffnung, dass sie Knochen bilden würden oder Knorpel. Zu dieser Zeit widersetzten sich Fachleute der Entscheidung von Perry, das Verfahren durchzuführen, und erklärten, es gebe keine wissenschaftlichen Beweise für seine Wirksamkeit – und vor allem für seine Sicherheit – und der Politiker riskierte Blut, indem er sich für eine nicht getestete Behandlung entschied Gerinnsel, Infektionen, sogar das Wachstum von Krebszellen.

“[Perry] ging weit außerhalb der Mainstream-Medizin, um seinen schlechten Rücken zu behandeln – eine verantwortungslose Entscheidung, die sich selbst und jeden, der seinem Beispiel folgen könnte, gefährdet”, schrieb Dr. Arthur Caplan, Direktor des Zentrums für Bioethik an der Universität von Pennsylvania, in einem Interview Kommentar für MSNBC . “Das Versprechen der adulten Stammzellen kann eines Tages erfüllt werden, aber dieser Tag ist noch nicht da.”

Caplans Sorge, dass hochkarätige Verfahren wie das von Perry die falsche Botschaft an die Patienten senden, ist ein Anliegen, das viele in der Stammzellforschung teilen. „Wenn sich ein prominenter Sportler für eine ungetestete / unbewiesene Therapie entscheidet und er sich bessert, ohne zu wissen, ob die Therapie die Besserung verursacht, ermutigen sie viele andere Menschen, wissenschaftliche Beweise zu ignorieren und Hoffnung und Blindheit zu ersetzen Vertrauen als Beweis “, sagte Lawrence Goldstein, PhD, Direktor des Stammzellenprogramms der Universität von Kalifornien in San Diego, in einer E-Mail an ABCNews.com . “Der Nachteil ist, dass viele Menschen verletzt werden könnten, wenn sie sich einem riskanten Verfahren oder einem Verfahren mit unbekannten Risiken unterziehen, wenn es keine Anhaltspunkte dafür gibt, dass ein Nutzen erzielt werden kann.”

Dr. Goldsteins Aussage war eine Reaktion auf die Nachricht, dass der Quarterback von Indianapolis Colts, Peyton Manning, Berichten zufolge im September nach Europa geflogen war, um von einem nicht genehmigten Stammzell-Verfahren zu profitieren, von dem er hoffte, dass es eine Nervenverletzung im Nacken beheben würde. (Das hat es nicht getan.) Zu den anderen Athleten, die ähnlich umstrittene Verfahren zur Heilung von Sportverletzungen hatten, gehören der Yankees-Pitcher Bartolo Colon und der Fußballspieler Terrell Owens.

Zuletzt gab die Schauspielerin Suzanne Somers bekannt, dass sie sich einer neuen Stammzellbehandlung unterzogen hat, um ihre rechte Brust wieder aufzubauen, nachdem sie vor mehr als einem Jahrzehnt einen Großteil davon an Krebs verloren hatte. Im Gegensatz zu den hier erwähnten Verfahren war Somers Teil einer zugelassenen klinischen Studie, bei der ihr mit Stammzellen angereichertes Fett in die Brust injiziert wurde, um das beschädigte Gewebe zu ersetzen. Mehr über ihre Behandlung erfahren Sie hier.

Aktueller und zukünftiger Stand der adulten Stammzellforschung

Natürlich sind nicht alle Stammzellverfahren so polarisierend wie die bei Perry und Manning. Knochenmarkstammzelltransplantationen, bei denen hämatopoetische (Blut-) Zellen verwendet werden, werden seit Jahrzehnten – seit etwa 1970 – zur Behandlung bestimmter genetischer Krankheiten und Krebsarten eingesetzt, die das Blut, das Knochenmark und das Lymphsystem betreffen. Tatsächlich hatte der Moderator der Fernsehserie Everyday Health und der frühere Survivor- Gewinner Ethan Zohn im Jahr 2009 eine, nachdem bei ihm eine seltene Form des Hodgkin-Lymphoms diagnostiziert und behandelt worden war.

Die übliche erste Behandlungslinie für Leukämie und Lymphom hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab, umfasst jedoch im Allgemeinen eine gewisse Menge an Chemotherapie mit oder ohne Bestrahlung und / oder Operation. In vielen Fällen jedoch – beispielsweise wenn der Krebs nach einer Remissionsperiode wieder auftritt oder zunächst nicht auf die Behandlung anspricht – ist möglicherweise eine hochdosierte Chemotherapie erforderlich, die nicht nur die Krebszellen, sondern auch einige der gesunden Zellen des Patienten zerstört .

„Normalerweise temperieren wir, wie viel Chemo wir geben, damit wir das Knochenmark nicht zu sehr schädigen“, sagt Kohn. „Aber mit hämatopoetischen Stammzelltransplantationen kann man auf die nächste Stufe aufsteigen und viel mehr geben. Hoffentlich löschen Sie den Krebs aus – aber Sie löschen auch normales Knochenmark aus. Die Stammzellen werden also verwendet, um Sie zu retten. “

In den meisten Fällen, so Kohn, sind die verwendeten Stammzellen autolog (Ihre eigenen). Die Ärzte extrahieren sie vor der Verabreichung der Chemotherapie aus Ihrem Blut oder Knochenmark, frieren sie ein und injizieren sie nach der Behandlung wieder in Ihren Blutkreislauf. Mit der Zeit kehren sie zum Knochen zurück, ersetzen das Mark und erzeugen neue Blutzellen.

In Situationen, in denen eine autologe Transplantation nicht möglich ist oder bereits durchgeführt wurde, können Ärzte Zellen eines Spenders verwenden, dessen Gewebetyp dem des Patienten entspricht. Dies ist riskanter, weil die Möglichkeit der Ablehnung besteht, aber es ist nicht ungewöhnlich.

„Jedes Jahr werden Tausende hämatopoetische Transplantationen durchgeführt“, sagt Kohn. Und andere lebensrettende Maßnahmen könnten auf dem Weg sein.

Ermutigender Fortschritt bei kardiovaskulären Erkrankungen

Eines der wichtigsten Interessengebiete bei adulten Stammzellen ist die Verbesserung der Herzfunktion nach einem schweren kardialen Ereignis wie einem Herzinfarkt. Forscher auf der ganzen Welt – darunter viele in den USA – führen seit Jahren Versuche durch, um zu testen, ob die Stammzelltherapie Herzschäden rückgängig machen oder neues Herzgewebe nachwachsen kann.

Frühere Experimente haben gezeigt, dass das Herz selbst einige regenerative Eigenschaften aufweist, die jedoch bei weitem nicht ausreichen, um bei Patienten mit schweren Herz-Kreislauf-Erkrankungen einen signifikanten Unterschied zu bewirken. Ärzte hoffen, die Wirkung der Stammzelltherapie zu verstärken – im Wesentlichen durch Extrahieren, Multiplizieren und anschließendes Reinjektieren der natürlichen „Reparaturzellen“ des Herzens.

“Es ist noch recht früh zu wissen, ob und wie gut es funktionieren wird, aber es ist sicherlich ein großer Bedarf”, sagt Kohn und merkt an, dass es in letzter Zeit mehrere Studien mit vielversprechenden Ergebnissen gegeben hat.

In einer solchen Studie erhielten 16 Patienten mit schweren Herzschäden am Jewish Hospital der Universität von Louisville eine gereinigte Infusion ihrer eigenen Herzstammzellen. Innerhalb eines Jahres hatte sich ihre Herzfunktion signifikant verbessert, von einem durchschnittlichen LVEF-Wert (linker Ventrikelauswurf) von 30,3 Prozent auf einen durchschnittlichen LVEF-Wert von 42,5 Prozent. (Weniger als 40 Prozent gelten als schwere Herzinsuffizienz.)

Ähnlich vielversprechende Ergebnisse erzielten Forscher des Cedars Sinai Medical Centers in Los Angeles, als sie 17 Personen Stammzelltransplantationen verabreichten, die etwa sechs Wochen zuvor einen schweren Herzinfarkt erlitten hatten. Nach der Operation zog sich das Narbengewebe der Patienten um 30 bis 47 Prozent zurück, und die Empfänger sammelten umgerechnet 600 Millionen neue Herzzellen – mehr als die Hälfte der Milliarden, die normalerweise durch ein schweres Herzereignis zerstört werden.

Weitere Forschung ist erforderlich, aber wenn zukünftige Studien auf diesen Ergebnissen aufbauen können, könnten Stammzellen unsere Fähigkeit zur Behandlung von Herzkrankheiten revolutionieren, die derzeit bei Männern und Frauen in den USA die häufigste Todesursache sind.

Weitere Stammzellenforschung am Horizont

Kohn warnt davor, dass die meisten Forschungen mit adulten Stammzellen, wie z. B. bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen, noch im Anfangsstadium sind. Daher könnte es lange dauern – wahrscheinlich fünf bis zehn Jahre, denkt er – bis reguläre Patienten Zugang zu Stammzellverfahren haben Teil ihrer Standardpflege. “Aber es ist aufregend”, sagt er. Unter den vielen Gesundheitszuständen, die Wissenschaftler mit Stammzellen heilen oder umkehren möchten, sind:

Blindheit: Im vergangenen Jahr berichteten italienische Forscher des Zentrums für Regenerative Medizin der Universität von Modena, dass sie Stammzellen verwendet hatten, um das Sehvermögen von Patienten wiederherzustellen, die aufgrund von Verätzungen erblindet oder schwer sehbehindert waren. In der Studie, die im New England Journal of Medicine veröffentlicht wurde , extrahierten die Wissenschaftler Stammzellen aus dem Limbus der gesunden Augen der Patienten und zogen sie zu einer dünnen Schicht zusammen, die dann auf das beschädigte Auge gepfropft wurde, um eine regenerierende Hornhaut zu erzeugen. Andere Forschungen haben gezeigt, dass die Verwendung gesunder Zellen aus dem Auge eines Spenders ähnliche Aussichten bietet.

Diabetes: „Wir möchten in Zukunft neue Pankreaszellen zur Behandlung von Diabetes züchten können“, sagt Kohn und merkt an, dass ein solcher Durchbruch Millionen von Menschenleben verändern könnte. Tatsächlich sind nach Angaben der National Institutes of Health mehr Menschen von Diabetes betroffen und sterben jedes Jahr mehr – etwa 200.000 – als Brustkrebs und AIDS zusammen.

Gesunde Menschen haben in ihrer Bauchspeicheldrüse etwa eine Million funktionierende Inseln oder Cluster, die jeweils aus etwa 1.000 Beta-Zellen bestehen, die zur Regulierung und Produktion des Insulins beitragen, das für die Funktion Ihres Körpers erforderlich ist. Bei Typ-1-Diabetes werden diese Inseln jedoch zerstört. Die Wiederherstellung der Inselzellen in der Bauchspeicheldrüse könnte die Krankheit heilen.

Wissenschaftler waren in der Vergangenheit erfolgreich mit Inseltransplantationen, verwendeten jedoch hauptsächlich Spenderzellen von Leichen, die beide schwer zu bekommen sind und von den Empfängern der Zellen verlangen, dass sie für den Rest ihres Lebens Immuntherapeutika einnehmen, wodurch sie einem Risiko für eine Infektion ausgesetzt sind Wirt von anderen Krankheiten. Einige Forschungen mit embryonalen Stammzellen haben gezeigt, dass diese Komplikationen vielversprechend sind. In jüngster Zeit haben Ärzte jedoch auch die Möglichkeit geprüft, die eigenen Stammzellen des Patienten zu manipulieren, um entweder Betazellen zu produzieren oder ein völlig neues Immunsystem zu schaffen, das die Zellen nicht zerstört Inseln an erster Stelle.

Neurologische Erkrankungen: Forscher arbeiten intensiv an Experimenten mit Stammzellen zur Behandlung von neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson. Kürzlich konnten Wissenschaftler der University of Edinburgh und des University College London aus Hautstammzellen eines Patienten mit progressivem Parkinson Gehirnnervenzellen erzeugen, mit denen sie hoffentlich neue Medikamente entwickeln und überwachen können, um den Zustand zu stoppen oder umzukehren.

Es gibt auch Studien, die versuchen, tatsächlich neue Nervenzellen ins Gehirn zu bringen, erklärt Kohn. Viele dieser Studien betreffen embryonale Zellen, aber zumindest einige haben induzierte pluripotente Stammzellen verwendet, bei denen es sich um adulte Zellen handelt, die genetisch verändert wurden, um die Fähigkeiten embryonaler Zellen nachzuahmen. Wie bei vielen dieser anderen Verfahren steht die Forschung jedoch erst am Anfang. Viele der bislang gesammelten Beweise stammen aus Tierversuchen.

Weitere Forschungsarbeiten befassen sich mit orthopädischen Eingriffen, Rückenmarksverletzungen und sogar Kahlköpfigkeit. Stammzellen können daher künftig routinemäßig zum Ersatz von Hüften, zur Reparatur von Nerven oder zum Nachwachsen von Haaren verwendet werden. Experten sagen jedoch, wir sollten vorerst vorsichtig hoffnungsvoll sein.

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