Sind Stammzellen die besseren "Versuchstiere"?

Viele Fortschritte moderner Medizin wären ohne Tierversuche unmöglich gewesen. Um solche Versuche zu ersetzen, wird weltweit an Alternativen geforscht. Einen Schwerpunkt bilden Testmodelle aus künstlich erzeugten, menschlichen Stammzellen, aus denen theoretisch alle Zelltypen entwickelt werden können.

Noch nicht in jedem Fall eine echte Alternative zum Tierversuch

Viele Fortschritte moderner Medizin wären ohne Tierversuche unmöglich gewesen. Um solche Versuche zu ersetzen, wird weltweit an Alternativen geforscht. Einen Schwerpunkt bilden Testmodelle aus künstlich erzeugten, menschlichen Stammzellen, aus denen theoretisch alle Zelltypen entwickelt werden können. Noch klafft jedoch ein Spalt zwischen den im Labor differenzierten Stammzellen und ihren menschlichen Vorbildern, wie Herz- und Leberzellen.

Induzierte pluripotente Stammzellen – seit einigen Jahren können diese Vielkönner im Labor aus menschlichem Körpergewebe entwickelt werden, etwa aus Hautzellen. Diese Stammzellen sind theoretisch fähig, sich in jeden beliebigen Zelltyp zu entwickeln. Das macht sie unter anderem für die Forschung an Alternativen zu Tierversuchen interessant: Anstatt Versuche direkt an Tieren durchzuführen, könnten dann etwa Sicherheitsprüfungen von Medikamenten und Chemikalien direkt in der Zellkultur erfolgen. Bislang werden solche Systeme aber nicht in der Toxikologie oder Pharmakologie eingesetzt, da der Differenzierungsweg von der Stammzelle zur Leber-, Nieren- oder Herzzelle die Forschung vor Herausforderungen stellt.

Ungewollte und unvollständige Differenzierung ist eine große Herausforderung

Die Ergebnisse bisheriger Bemühungen zeigen, dass noch große Unterschiede zwischen den im Labor gezüchteten leberzellähnlichen Zellen und den menschlichen Leberzellen bestehen: So konnten vergleichende Genanalysen beispielsweise zeigen, dass die aus den Stammzellen entwickelten Zellen nicht nur Eigenschaften der Leber, sondern auch ungewollt darmspezifische Gene aufwiesen, die in menschlichen Leberzellen nicht vorkommen. Zudem waren Gene, die in Stammzellen aktiv sind, in den leberzellähnlichen Zellen stärker ausgeprägt als in menschlichen Leberzellen.

Roadmap für die Entwicklung von stammzellbasierten Testverfahren

Um die Entwicklung von verlässlichen Testsystemen in der Zellkultur voranzutreiben, schlagen die Forschenden ein mehrstufiges Verfahren vor: Zunächst sollten neue Testsysteme mit wenigen Substanzen getestet werden, für die bereits durch Versuche an menschlichen Leberzellen bekannt ist, ob und auf welche Weise sie toxisch wirken. Dieses Vorgehen gibt eine erste Orientierung, die Mehrheit der neuen Systeme fällt zu diesem frühen Zeitpunkt durch. In einem nächsten Schritt sollte das neue System mit mehreren Kontrollsubstanzen anhand bestimmter Maßzahlen standardisiert bewertet werden. Auf diese Weise kann eingeschätzt werden, wie gut ein Testsystem die Situation im Organismus widerspiegeln kann. Anschließend sollte das Vorgehen mit einer großen Anzahl von Kontrollsubstanzen sowie von unabhängigen Forschungsgruppen überprüft werden.

„Auf diese Weise können Testsysteme entwickelt werden, die langfristig Tierversuche in vorklinischen Sicherheitsüberprüfungen von Medikamenten und Chemikalien ersetzen können. Grundsätzlich wäre es aber auf Basis des aktuellen Forschungsstands fahrlässig, heute schon vollständig auf Tierversuche zu verzichten. Ein Verbot würde schließlich auch die Forschung zu Alternativmethoden diskreditieren“, so Toxikologe und IfADo-Direktor Prof. Dr. Jan Hengstler.

esanum is an online network for approved doctors

esanum is the medical platform on the Internet. Here, doctors have the opportunity to get in touch with a multitude of colleagues and to share interdisciplinary experiences. Discussions include both cases and observations from practice, as well as news and developments from everyday medical practice.

esanum ist ein Online-Netzwerk für approbierte Ärzte

esanum ist die Ärzteplattform im Internet. Hier haben Ärzte die Möglichkeit, mit einer Vielzahl von Kollegen in Kontakt zu treten und interdisziplinär Erfahrungen auszutauschen. Diskussionen umfassen sowohl Fälle und Beobachtungen aus der Praxis, als auch Neuigkeiten und Entwicklungen aus dem medizinischen Alltag.

Esanum est un réseau en ligne pour les médecins agréés

esanum est un réseau social pour les médecins. Rejoignez la communauté et partagez votre expérience avec vos confrères. Actualités santé, comptes-rendus d'études scientifiques et congrès médicaux : retrouvez toute l'actualité de votre spécialité médicale sur esanum.