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Neuronales Netz

Forscher produzieren Gehirnzellen aus Urin

Chinesische Forscher haben aus menschlichem Urin Zellen isoliert, aus denen sich Gehirnzellen züchten lassen. Dadurch entstehen neue Möglichkeiten, die Entwicklung neuro-degenerativer Erkrankungen wie Alzheimer und die Wirkung von Medikamenten zu untersuchen, heißt es in der Studie.

Molekularbiologie 11.12.2012

Duanqing Pei vom Institut für Biomedizin und Gesundheit der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Gaungzhou und Kollegen können damit Zellen produzieren, ohne auf die umstrittenen embryonalen Stammzellen zurückgreifen zu müssen. Darüber hinaus könne man mit der nun publizierten Methode rascher Zellen herstellen als mit den bekannten Alternativen. An den Vorläuferstudien waren auch zwei österreichische Forscher, die Mikrobiologen Regina und Johannes Grillari von der Universität für Bodenkultur, beteiligt.

Die Studie:

"Generation of integration-free neural progenitor cells from cells in human urine" von Duanqing Pei und Kollegen ist am 9. Dezember 2012 in "Nature Methods" erschienen.

DNA verändert Zelle

Schon 2011 berichteten die chinesischen Forscher, dass menschlicher Urin hautähnliche Zellen enthalte, aus denen durch Reprogrammierung pluripotente Stammzellen entstehen können. Pluripotenz ist die Fähigkeit, sich in jeden Zelltyp entwickeln zu können. Damals verwendeten die Forscher Retroviren, die das Erbgut so verändern, dass die Zellen pluripotent werden - allerdings mit der Gefahr, dass sie zu wuchern beginnen und möglicherweise Krebs auslösen.

Für die nun publizierte Studie wendeten die Molekularbiologen eine andere Methode an: Sie nahmen winzige Stücke einer DNA eines Bakteriums, die den Zustand der Zelle verändern, gleichzeitig aber nicht in das Erbgut integriert werden. Damit vermindert sich auch die Gefahr unerwünschter Entwicklungen.

Schnelle Reprogrammierung

Ö1 Sendungshinweis:

Über die Studie berichtete auch "Wissen Aktuell" am 11. Dezember 2012 um 13.55 Uhr.

Die Forscher entnahmen den Urinproben von drei Versuchspersonen im Alter von zehn, 25 und 37 Jahren Zellen und reprogrammierten sie erstaunlich schnell. In einem Fall gelang es ihnen, innerhalb von zwölf Tagen Zellen herzustellen, deren Zustand der Pluripotenz "stark ähnelte", wie Duanqing Pei und seine Kollegen selbst schreiben. Damit hätten sie nur die halbe Zeit anderer derzeit üblicher Methoden gebraucht.

Um sich der Pluripotenz wirklich sicher zu sein, setzten die Forscher die Zellen in eine Nährlösung und beobachteten sie beim Wachsen. Tatsächlich entstanden Zellen, die aussahen wie Nervenzellen. Die Wissenschaftler injizierten sie daraufhin in die Gehirne neu geborener Ratten. Dort bildeten sie keine Tumoren, sondern fügten sich in das Netzwerk der Nervenzellen ein.

Krankheiten erforschen

Von "Nature" befragte Fachkollegen der chinesischen Forscher messen der neuen Methode großes Potenzial für die Forschung zu. "Damit könnten wir die Dinge deutlich beschleunigen", meint etwa James Ellis, Autismus-Spezialist am Kinderkrankenhaus in Toronto (Kanada). Er benötigt pluripotente Stammzellen, um einen möglichen genetischen Hintergrund der Autismuserkrankung zu erforschen. Besonders bei Kindern sei es einfacher, eine Urin- als eine Blutprobe zu bekommen.

Als nächsten Schritt wollen Duanqing Pei und seine Kollegen aus dem Urin von Alzheimer- und Parkinson-Patienten Zellen gewinnen und ihr Potenzial zur "Reparatur" beschädigter Nervenzellen erheben. Auch wenn man von einer Anwendung im Sinn einer Behandlung dieser neurodegenerativen Erkrankungen noch weit entfernt ist, könnten die Forscher eine neue Möglichkeit ihrer Erforschung eröffnet haben.

science.ORF.at

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