StammzellenReferat von Joana und Ulrike

Gliederung

• Begriffserklärungen

• Was sind Stammzellen?

• Wie werden sie gewonnen?

• Anwendungsbereiche und Methoden

• Risiken

• Ethik und Gesetzeslage

• Zukunftsprognose

Begriffserklärungen

• omnipotent: allmächtig, können einen vollständigen Organismus hervorbringen

• pluripotent: befähigt, alle Zelltypen eines Organismus zu bilden, jedoch keinen kompletten

Organismus• multipotent: befähigt, viele unterschiedliche

Zelltypen eines Organismus zu bilden• in vitro (lat.: im Glas): außerhalb eines Lebewesens• in vivo (lat.: im Leben): in einem Lebewesen

• Biopsie: Entnahme + Untersuchung von Material, das einem lebenden Organismus entnommen wurde• Aspherese: Verfahren, bei dem Knochenmark aus dem Blut ausgewaschen wird

Was sind Stammzellen?

• Stammzellen = noch nicht ausdifferenzierte Körperzellen

• durch diese Ur- oder Basiszellen ist Nachschub an spezialisierten Zellen gesichert

• Selbsterhaltung durch Zellteilung → können ständig neue Tochterzellen erzeugen

• Unterscheidung der Stammzellen nach ihrem Alter + Differenzierungspotential:

→ früheste Stammzellen = omnipotent, Zygote sowie Zellen der ersten Zellteilungen, da aus ihnen noch eineiige Zwillinge entstehen können

→ embryonale Stammzellen = pluripotent, sind in vivo und in vitro in der Lage, sich in verschiedene Zellschichten sowie in Zellen der Keimbahn zu differenzieren → adulte Stammzellen = multipotent, bei ihnen wird durch zelluläre Umgebung festgelegt, welche Zelltypen erzeugt werden

Wie werden sie gewonnen?

• Gewinnung embryonaler Stammzellen nach Befruchtung der Eizelle im Stadium der Blastozyste aus innerer Zellmasse für experimentelle Zwecke

• 1981: erstmalige Isolierung aus Blastozysten der Maus; Neigung zu spontaner Differenzierung außerhalb des Tieres, kann durch Faktoren, die Selbsterneuerung der Zellen vorantreiben, unterbunden werden => unbegrenzte Vermehrungsmöglichkeit der embryonalen Stammzellen

• Gewinnung adulter Stammzellen: → aus Knochenmark durch Punktion des Beckenknochens oder mittels der Stammzellaspherese; → von Nabelschnurblut-Stammzellen nach Geburt + Abnabelung aus Nabelschnur und Plazenta; → aus der Haut mithilfe kleiner Hautbiopsie, danach Lösung der Stammzellen aus Gewebeverband • Universität Frankfurt: Erforschung des Nutzens von Stammzellen für Herzregeneration → Gewinnung durch Blutzentrifugation, dreitägige Kultivierung und Ein- bringung ins Herz; für adulte Stammzellen aus Muskelgewebe + Haut werden ca. 20 Tage benötigt

Anwendungsbereiche und Methoden

• Stammzellen sollen bei Bekämpfung schwerer Krankheiten helfen

• werden dafür injiziert/transplantiert • Aufbau von neuem Gewebe • Probleme: Stammzellen können trotz ihrer

geringen Spezialisierung vom Immunsystem abgestoßen werden

• Um der Abstoßung vorzubeugen, wird überlegt, ob einem Klon Stammzellen entnommen werden

• 2007: Planung von Rückenmarksbehandlungen und irgendwann einmal Wachstum von Organen aus Stammzellen• nennenswerte Erfolge bisher nur bei Nagern • Ratten → mit adulten Stammzellen behandelt: Hirntumor ging um 80% zurück; durch Injektion von Knochenmark-Stammzellen konnten durch einen Herzinfarkt geschädigte Zellen erneuert werden

Risiken

• Durch hohe Aktivität der undefinierten embryonalen Stammzellen hohes Krebsrisiko

• Wenn nun menschliche Embryonen in leere tierische Eizellen eingesetzt werden, so können tierische Eiweiße in humane Zellen eingebaut werden und Hybride entstehen

Ethik und Gesetzeslage• Ab wann fällt ein Embryo unter den Würdenschutz des

Grundgesetzes?• Pro: in Aussicht stehende Heilungsmöglichkeiten

schwerer Krankheiten• Contra: Position der katholischen Kirche → Schutz des

ungeborenen Lebens, gegen Züchtung menschlichen Lebens

• In Deutschland gilt das Embryonenschutzgesetz • Verbot: menschliche Embryonen für Forschungszwecke

zu zerstören oder herzustellen

• Forschung an importierten Stammzellen ist mit Auflagen verbunden: Gewinnung dieser Stammzellen darf nicht nach 01. Januar 2002 erfolgt sein• In Amerika ist Stammzellenforschung nur erlaubt, wenn sie mit Privatgeldern finanziert wird.

Zukunftsprognose

• weltweite Vorantreibung der Stammzelltherapie zur Behandlung von Muskelerkrankungen, eventuelle Linderung oder vielleicht sogar Heilung möglich, wenn Einschleusung genetisch gesunder Stammzellen in Bewegungsapparat gelingen sollte

• Forschern gelang die Entwicklung eines Protein- gerüsts => dreidimensionale Entwicklungsmöglich- keit für Stammzellen + Beimpfung des entsprechenden Gewebes mit Mäuse-Stammzellen → erfolgreiche Weiterentwicklung zu Nervenzellen; Hoffnung, in Zukunft Ersatzgewebe aus Stammzellen dreidimensional züchten zu können + Verletzungen/Erkrankungen zu behandeln

Quellen

• Grüne Reihe, Materialien S II: Genetik, Schroedel • Natura, Biologie für Gymnasien, Oberstufe, Klett• www.wikipedia.org• www.27365.webhosting13.1blu.de• www.news.google.de• www.scheffel.og.bw.schule.de• http://cloning.ch/cloning/nt-vs-adult.gif