1.6 Gentechnologie V

Therapeutisches Klonen, Stammzellen

 

3. Therapeutisches Klonen:

Definition: Erzeugung von Embryonen, um Stammzellen zu erhalten die als Quelle für "Ersatzteile" dienen, womit Krankheiten behandelt werden können.

In der Bundesrepublik Deutschland verbietet das Embryonenschutzgesetz (ESchG 1991) die Herstellung oder Verwendung von menschlichen Embryonen zu einem anderen Zweck als dem, eine Schwangerschaft herbeizuführen. Ferner wird jede Manipulation an einem extrakorporal erzeugten Embryo verboten, die nicht seiner Erhaltung dient.

2004 behaupteten südkoreanischen Wissenschaftlern um Woo Suk Hwang von der Seoul National University den ersten menschlichen Embryo geklont zu haben. Ihr Ziel war es, embryonale Stammzellen zu gewinnen. Man ließ die menschlichen Embryonen sich bis zum 32-Zellstadium der Blastocyste entwickeln, einem Stadium das normalerweise dann bei der künstlichen Befruchtung in die Gebärmutter implantiert wird. Die Arbeiten entpuppten sich Ende 2005 jedoch als gefälscht.

 

 

Stammzellen

Stammzellen sind noch undifferenzierte Körperzellen, die über längere Zeit teilungsfähig sind. Dabei entsteht je eine Zelle, die sich zu einer bestimmten Gewebezelle z.B. Leberzelle entwickelt und eine Zelle, die die Stammzelleneigenschaft beibehält.

Man unterscheidet allgemein 2 Typen:

embryonale und adulte Stammzellen.

Sie haben verschiedene Eigenschaften, je nach dem was aus den Teilungsprodukten werden kann. In Säugetieren nennt man Stammzellen, aus denen alle anderen Zellen des erwachsenen Organismus werden können totipotent. Die einzigen totipotenten Zellen sind die Zygote und die ersten paar daraus entstehenden Zellen (z.B. 4-Zell-Stadium; siehe die Fähigkeit der Säugetiere zur Bildung von Mehrlingen).

Stammzellen, aus denen außer den extraembryonischen Membranzellen ( aus dem Trophoblast) beliebig differenzierte Zellen werden können nennt man pluripotent.

Man hat 3 Sorten pluripotente Stammzellen gefunden, die ausschließlich in Embryonen isoliert werden können:

Embryonale Stammzellen (ES-Zellen).
Diese entstammen der inneren Zellmasse (ICM) der Blastozyste. Nach einer In-vitro-Fertilisation kann man bei "überzähligen" Embryonen aus den Blastozysten (Bläschenstadium) innerhalb von drei Tagen die pluripotenten Zellen der inneren Zellmasse isolieren. Dieses Verfahren zerstört allerdings den Embryo und ist 2005 in vielen Ländern verboten.
Embryonale Keimzellen (EG-Zellen = primordialer Keimzellen).
Diese werden aus Vorläufern der Gonaden aus abgetrieben Föten (= Embryo ab dem 3 Monat) isoliert. Diese Zellen, die als Vorläuferzellen für Ei- und Spermazellen dienen lassen sich im Labor unter Kulturbedingungen zu embryonalen Stammzellen weiterentwickeln. Sie sind wie die aus der Blastozyste isolierten Zellen
pluripotent und unterscheiden sich von diesen in keiner Weise.
Embryonale Karzinomzellen (EC-Zellen).
Man isoliert sie aus dem Teratokarzinom, einem Tumor in fötalen Gonaden. Diese Zellen sind aneuploid, d.h. besitzen einen abnormalen Chromosomensatz.

Als letztes existieren noch multipotente Stammzellen (adulte Stammzellen) , die in den meisten Organen erwachsener Tiere gefunden werden wie z.B. Knochenmarkszellen. Sie ersetzen normalerweise abgestorbene oder beschädigte Zellen.

Auf eine Diskussion ethischer Probleme wird hier verzichtet und auf die umfangreiche Literatur im Internet verwiesen z.B. http://www.zeit.de/wissen/stammzellen/index.

 

 

Abb. 196

therapeutisches Klonen

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 197

therapeutisches Klonen beim Menschen

 

Ablauf der frühen Embryonalentwicklung bei Mammalia:

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Abb. 198

Zelldifferenzierung

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 200

Trophoblast

Trophoblasten sind eine der ersten Zelltypen während der Differenzierungsphase zu Beginn der Schwangerschaft. Sie bilden die äußerste Hülle der Blastozyste und entwickeln sind nach der Einnistung in die Uterusschleimhaut in der Placenta.

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Nach der Einnistung beginnen die Trophoblasten-Zellen sich zu . Zytotrophoblastenzellen (CTB-Stammzellen) differenzieren, diese dringen in das Stroma der Uteruswand ein und fusionieren, um Synzytiotrophoblastenzellen zu bilden oder aggregieren zu verankernden villösen Trophoblasten.

 

 

Abb. 201

Stammzellen

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 202

embryonale Stammzellen

 

Weiterführende Quellen:

Gentechnologie

http://www.ndsu.nodak.edu/instruct/mcclean/plsc731/topic.htm

Nesseltiere: Obesia http://www.microscopy-uk.net/mag/indexmag.html?http://www.microscopy-uk.net/mag/artjul98/obelia.html

Probleme und Risiken mit Gentechnologie

http://www.zeit.de/wissen/stammzellen/index http://www.netlink.de/gen/Zeitung/980103.htm

Siebenbändiges Gürteltier http://medicine.ucsd.edu/cpa/arm.html
Klonierung des Vitamin _D-Rezeptors http://endo.endojournals.org/cgi/content/full/138/6/2347
Kerntransfer http://www.pnas.org/misc/classics4.shtml
Reproduktives Klonen bei Wildtieren http://www.reproduction-online.org/cgi/content/full/127/3/317
Therapeutisches Klonen http://www.drze.de/themen/blickpunkt/therap_klonen