Gewebe auf Bestellung

Michael West, ein prominenter amerikanischer Wissenschaftler und Unternehmer im Bereich der Stammzellenforschung, will mit seiner kalifornischen Biotechnologiefirma BioTime künftig zum verlässlichen Lieferanten von Stammzellprodukten für die Forschung werden. Die daraus gewonnenen Zellen gelten als enorm viel versprechend in der Medizin – sei es nun als potenziellen "Ersatzteillager" für geschädigte Organe oder als Versuchsobjekt zur genauen Untersuchung von Krankheitsabläufen und zum Testen neuer Medikationen.

Damit das alles Realität wird, muss die Forschung herausfinden, wie sich solche Zellprodukte im industriellen Maßstab herstellen lassen. "Es ist klar, dass wir eine wesentlich bessere Strategie brauchen, um verlässlich und reproduzierbar große Mengen gewünschter Zelltypen zu schaffen", meint Arnold R. Kriegstein, Direktor des Instituts für regenerative Medizin an der University of California in San Francisco. Die meisten Studien hätten sich noch nicht in dieses Gebiet vorgewagt.

Das, was Stammzellen so begehrenswert macht – ihre Fähigkeit, sich selbst zu replizieren und in die verschiedensten Zellvarianten zu entwickeln -, macht es gleichzeitig schwer, sie zu kontrollieren. Beispielsweise verhalten sich zwei Zelllinien, die auf die gleiche Art produziert wurden, aber aus verschiedenen Ausgangsquellen stammen, nicht immer gleich. Doch genau das wäre für stammzellbasierte Therapien und genaue wissenschaftliche Studien so wichtig.

West, Gründer der Firma und ihrer Tochter Embryome Sciences, will nun Zelllinien verkaufen, die er "menschliche embryonale Vorläufer" nennt – Zellen, die einen Teil des Weges von der Embryonalzelle zur ausdifferenzierten (adulten) Variante bereits zurückgelegt haben. West und sein Team publizierten dazu eine Studie, die ihre Anstrengungen, Zellen zu generieren, die stets den gleichen Zelltypnachwuchs produzierten, beschrieb. So soll sich ein besser definiertes Endprodukt ergeben.

In den frühen Neunzigerjahren war West Mitbegründer von Geron, einer Biotech-Firma im kalifornischen Menlo Park, die ursprünglich auf die Entwicklung von Behandlungsmethoden gegen Alterserkrankungen spezialisiert war und nun Therapien mit embryonalen Stammzellen für Rückenmarksverletzungen und andere Leiden entwickelt. (Geron unterstützte die frühe Forschung zum Thema an der University of Wisconsin, wo erstmals menschliche embryonale Stammzellen isoliert wurden. Sie lizenzierte wichtige Patente der Hochschule.) Vor BioTeam leitete West dann Advanced Cell Technologies, eine Firma aus Los Angeles, die ebenfalls an neuen Therapieformen mit embryonalen Stammzellen arbeitet und Methoden erforscht, sie leichter zu erzeugen.

Wests späte Karriere, eine Firma zu leiten, die Werkzeuge für sein Forschungsgebiet entwickelt, anstatt selbst an Therapieformen zu arbeiten, zeigt, wie weit der Bereich der Stammzellmedizin inzwischen gekommen ist. Immer mehr Wissenschaftler interessieren sich für sie, obwohl ihr Fachwissen eher in anderen Bereichen liegt – sei es nun Neurologie oder Kardiologie.. "Das ist ein interessantes Geschäftsmodell", meint Evan Snyder, Direktor des Stammzellforschungszentrums am Burnham Institute in La Jolla. "Ich sehe hier eine solide Kundengruppe in der Wissenschaft – besonders Forscher, die Stammzellen nur als eine Methode sehen, viele Zellen für ihre Zwecke zu erhalten." Arbeite jemand beispielsweise an einem neuen Medikament gegen Parkinson, sei es ideal, wenn eine große Anzahl von Dopamin-Neuronen vorliegen – dem Zelltyp, den die Krankheit besonders angreift.

Derzeit bewegen Wissenschaftler Stammzellen zur Ausdifferenzierung in bestimmte Zelltypen, in dem sie den gleichen chemischen Stoffen ausgesetzt werden, die sie auch in der normalen Entwicklung vorfinden würden. Dieser Prozess ist jedoch oft ineffizient und es ergibt sich nur eine kleine Anzahl der gewünschten Zellen, die dann auch noch gereinigt werden müssen, um keine Fehlbildungen mitzunehmen.

In ihrer Studie zeigen West und seine Kollegen, wie sie embryonale Stammzellen unter verschiedenen Bedingungen heranzüchteten und dann Stammzelllinien isolierten, die sich nur in Form von Klonen vermehrten. (Embryonale Stammzellen entwickeln sich hingegen zu Clustern von Nerven und anderen Gewebearten, wenn man sie sich frei entwickeln lässt.) Über molekulare Marker ließen sich mehr als 140 einzigartige Zelllinien identifizieren. "Dieser Ansatz ist sehr ungewöhnlich", sagt Jeanne Loring, Direktorin am Zentrum für regenerative Medizin am Scripps Research Institute in La Jolla. "Ich denke nicht, dass das jemand anderes auf diese Art bislang gemacht hat."

BioTime bereitet sich bereits auf die kommerzielle Herstellung vor. Die ersten Zellen will man in sechs bis 12 Monaten ausliefern können. Es muss jedoch noch viel Arbeit geleistet werden, um die Eigenschaften des Endprodukts besser zu beschreiben. Es ist unklar, wie sehr diese Zellen den üblichen Vorläuferzellen im Körper ähneln, die sich normal entwickeln. Folgestudien müssen durchgeführt werden, die das volle Ausdifferenzierungspotenzial bestimmen – den Zelltyp, in den sich die Zelllinie schließlich entwickeln soll. Und dann wäre da noch die Frage, ob die Produktion wirklich so verlässlich läuft, wie BioTime dies hofft. Nur das wollen die Kunden. (bsc)