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Forschung

Von der Stammzelle zur Muskelzelle

Universitätsmedizin Göttingen gelingt die Herstellung von Skelettmuskelzellen im Labor.

06.02.2023 • 0 Kommentare

Neugierde, Wissensdurst, Überzeugung, Leidenschaft, Hoffnung und der Wunsch, neue Perspektiven zu schaffen, sind wohl nur einige Gründe, die Forscher antreiben, sich immer wieder auf völlig neues und ungewisses Terrain zu begeben. Seit Jahrhunderten widmen sich WissenschaftlerInnen der Erforschung von Krankheiten. Vom ersten keimfreien Wundverband 1874, über die Entwicklung von Penicillin und Cortison in den 1940er-Jahren, bis hin zur Verjüngung ausgereifter Zellen zu embryonalen Stammzellen in neuerer Zeit.

Einen Nobelpreis erhielt hier nicht nur Fleming für sein Penicillin, auch Shin’ya Yamanaka und John Gurdon konnten im Jahr 2012 mit ihrer Stammzellforschung diese Anerkennung für ihre herausragende Arbeit erlangen. Es gelang den beiden Wissenschaftlern, durch sogenannte Transkriptionsfaktoren erwachsene Zellen in einen frühen embryonalen Zustand zurückzuversetzen. Diese induzierten, pluripotenten Stammzellen (iPS) sind nahezu so vielseitig wie embryonale Stammzellen und in der Lage, diverse unterschiedliche Gewebetypen, wie beispielsweise Nerven- oder Blutzellen, zu bilden. Durch diese wissenschaftliche Errungenschaft müssen heute kaum mehr Embryonen zu Forschungszwecken verwendet werden, und die Notwendigkeit für Tierversuche konnte drastisch gesenkt werden. Des Weiteren sind die entnommenen und veränderten Zellen mit dem Immunsystem des Spenders kompatibel und können so nahezu komplikationslos zurückgegeben werden.

Muskelzellen aus dem Labor
Dr. Mina Shahriyari von der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) gelang es jüngst auch, durch eine Blutentnahme oder Hautbiopsie aus iPS Skelettmuskelzellen herzustellen. Interessiert war die Wissenschaftlerin insbesondere an der embryonalen Entwicklung der menschlichen Muskelzelle sowie daran, Muskelregeneration nach Verletzungen gezielt zu fördern. Dabei hatte Shahriyari sich zum Ziel gesetzt, gemeinsam mit der Klinik für Neurologie der UMG und dem Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen eine Medikamentenprüfung an dystrophen Muskelzellen durchzuführen.

Muskeldystrophie Typ Duchenne
Die Muskeldystrophie Typ Duchenne zählt zu der häufigsten Form der Muskeldystrophie im Kindesalter. In Deutschland leben derzeit 1.500 bis 2.000 Kinder mit dieser Erkrankung. Da diese x-chromosomal-rezessiv vererbt wird, sind in der Regel nur Jungen betroffen. Die Muskeldystrophie Duchenne manifestiert sich im frühen Kindesalter und führt rasch zum binde- oder fettgewebigen Umbau der Muskulatur, beginnend im Beckengürtelbereich. Durch die Atrophie ist ein Rollstuhl meist unumgänglich und die Lebenserwartung signifikant reduziert. Bislang gibt es zwar Medikamente, die den progredienten Verlauf dieser Erkrankung verlangsamen können, eine Heilung ist derzeit jedoch noch nicht möglich.

Bedeutung des Forschungserfolges
Die Gewinnung von Muskelstammzellen war in der Vergangenheit ausschließlich durch eine Muskelbiopsie möglich. Da die entnommenen Zellen in der Laborschale jedoch recht schnell ihre Stammzelleigenschaften verloren, war eine Testung von Medikamenten bislang nur eingeschränkt möglich. Dr. Mina Shahiyaris Forschungsergebnisse machen Hoffnung, dass es in Zukunft gelingen kann, ein Medikament zu entwickeln, durch welches sich beschädigte Muskelzellen regenerieren lassen. Neben PatientInnen mit unfallbedingten Muskelverletzungen oder anderen Muskelerkrankungen würde sich dadurch sicherlich auch für diejenigen Kinder eine aussichtsreiche Perspektive eröffnen, die tagtäglich unter den massiven Einschränkungen ihrer Muskeldystrophie leiden müssen.

Franziska Stelljes / physio.de

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