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Initialzündung für neue Medikamente gegen Parkinson und Diabetes?

Nach dem Medizin-Nobelpreis an Shinya Yamanaka und John Gurdon hoffen Betroffene, dass sie von der Grundlagenforschung über iPS-Zellen profitieren können.

Der Nobelpreis für Medizin geht 2012 an Shinya Yamanaka und John Gurdon

Der japanische Verband der Parkinson-Patienten sieht neue Chancen auf eine Heilung der Krankheit. „Wir Parkinson-Kranken haben bisher keine Therapie und setzen große Hoffnung darauf, dass iPS-Zellen eine Heilung ermöglichen“, sagte Verbandsleiter Hiroshi Nakamura am Montag dem Fernsehsender NHK. „Wir hoffen, dass die Forschung mit dem Ziel praktischer Umsetzung von der Preisverleihung beschleunigt wird.“

Es war eine der ersten Reaktionen, nachdem heute bekannt wurde, dass der Nobelpreis für Medizin in diesem Jahr an den Briten John Gurdon (79) und den Japaner Shinya Yamanaka (50) für ihre Arbeiten zur Verjüngung von erwachsenen Zellen geht. Eine Überraschung war das nicht: Beide galten als haushohe Favoriten für die Auszeichnung.

Die Entscheidung teilte das Karolinska-Institut an diesem Montag in Stockholm mit. Die höchste Ehre für Mediziner und Biologen ist diesmal mit umgerechnet 930.000 Euro dotiert. In Zukunft könnten die neuen Zellen dazu dienen, patienteneigenen Ersatz für krankes Gewebe zu schaffen, etwa bei Parkinson oder Diabetes.

Thomas Perlmann vom Nobelkomitee begründete die Entscheidung: „Die beiden Preisträger haben völlig neue Felder für die Entwicklung von medizinischen Präparaten eröffnet.“ Sein Kollege Urban Lendahl ergänzte: “Es ist noch zu früh zu sagen, wann die Erkenntnisse in der Zelltherapie umgesetzt werden können. Dank ihrer Arbeit wissen wir jetzt, dass die Zellentwicklung keine Einbahnstraße ist.“

Jungbrunnen für Körperzellen

Das Komitee ehrt eine der erstaunlichsten Entdeckungen der vergangenen Jahre. 2006 berichtete Yamanaka, dass sich Zellen aus dem erwachsenen Körper mit einigen wenigen Signalmolekülen in Stammzellen zurückverwandeln lassen. Schnell zeigte sich, dass diese sogenannten induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen) jenen aus dem Embryo weitestgehend gleichen.

Das eröffnet die aufregende Möglichkeit, die Hautzellen eines Patienten in Stammzellen zu wandeln, um daraus neues, patienteneigenes Gewebe zu schaffen. Die Abkürzung iPS steht seither für eine große Hoffnung: Stammzellen ohne zerstörte menschliche Embryonen. Seither sind nur sechs Jahre vergangen – der Anruf aus Stockholm erreichte den Japaner also, für Nobelpreis-Verhältnisse, ungewöhnlich schnell.

50 Jahre lang musste hingegen John Gurdon warten. Er arbeitet in dem nach ihm selbst benannten Institut an der Universität Cambridge. 1962 hatte er in einer Publikation bewiesen, dass sich die Spezialisierung erwachsener Zellen rückgängig machen lässt.

Gurdon und der Frosch

Der Biologe Gurdon steckt vor mehr als einem halben Jahrhundert das Erbgut einer ausgewachsenen Zelle in eine entkernte Frosch-Eizelle – mit dem Ergebnis, dass die entstandene Zelle embryonale Eigenschaften hat. 1962 beweist Gurdon auf diese Weise, dass erwachsene Zellen alle ihre Eigenschaften behalten: Auch wenn sie etwa als Zellen in Haut oder Haaren ausbildet sind, können sie zurück in eine Art Embryonalstadium gelangen. Zudem klonte Gurdon erstmals ein Tier: einen Frosch.

Die Klontechnik beim Menschen ist ethisch höchst umstritten und in vielen Ländern – auch Deutschland – verboten. Im Jahr 2006 gelingt es Yamanaka zusammen mit dem Japaner Kazutoshi Takahashi, diese Technik zu umgehen.

Nach vielen Versuchen findet er vier Kontrollgene namens Oct3/4, Sox2, c-Myc und Klf4, die er in Mäusezellen einschleust. Diese setzen eine Kaskade von Reaktionen in Gang, so dass die Zellen sich verjüngen. Das Ergebnis nennt er induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen). Allerdings ist der Einsatz von Genen in das Erbgut immer mit einem Krebsrisiko verbunden, das Gen c-Myc galt sogar als krebsverdächtig.

Krebsrisiko weggeforscht

Doch die Forschung entwickelt sich rasant: Schritt für Schritt können die Forscher auf ein Kontrollgen nach dem anderen verzichten, um die iPS-Zellen herzustellen. Im Februar 2009 präsentiert der Münsteraner Prof. Hans Schöler iPS-Zellen von Mäusen, die er nur mit Hilfe eines Kontrollgens aus Nervenstammzellen gewonnen hatte. Ende April 2009 nutzt ein deutsch-amerikanisches Forscherteam, darunter Schöler, nur noch Kontrolleiweiße (Proteine), um die Hautzellen von Mäusen zurückzuprogrammieren. Das Team nennt sein Produkt piPS-Zellen (protein-induced pluripotent stem cells). Damit ist das zusätzliche Krebsrisiko ausgeschlossen, das beim Einsatz von neuen Genen besteht.

Im September 2009 schaffen chinesische Forscher aus den Zellen einer Maus sogar lebende Nachkommen. 2011 gelingt es Jürgen Hescheler (Köln) und Karl-Ludwig Laugwitz (München), iPS-Zellen von Patienten mit einer Augenerkrankung zu gewinnen.

Keine Euphorie: „Noch in den Kinderschuhen“

Viele Forscher hoffen, dass sich aus iPS-Zellen eines Tages Ersatzgewebe oder gar -organe schaffen lassen, die vom Empfänger nicht abgestoßen werden. Denn: Sie stammen aus ihrem eigenen Körper. In den vergangenen Jahren wurden die entwicklungsfähigen iPS-Zellen tatsächlich in bereits viele andere Zelltypen gewandelt. Sogar lebensfähige Mäuse gingen daraus hervor. Seriöse Mediziner warnen aber davor, die iPS-Zellen mit Hoffnungen zu überfrachten.

„Wissenschaft ist voller Überraschungen“, sagte Yamanaka anlässlich der Verleihung des renommierten Lasker-Preises im Oktober 2009. Im ersten Experiment als Student habe sich eine Arznei, von der er angenommen habe, sie steigere den Blutdruck, als Blutdrucksenker herausgestellt. Nach seiner Doktorarbeit habe sich ein Gen, das großen Nutzen für die Gentherapie versprach, als krebserregend erwiesen. „Die iPS- Zelltechnologie steckt weiterhin in den Kinderschuhen.“

(dpa)

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