Wie helfen Stammzellen in der Krebsforschung?

Rund 500.000 neue Krebserkrankungen diagnostizieren Ärzte jedes Jahr in Deutschland. Neben Strahlen- und Chemotherapie bietet die Stammzellentherapie eine alternative Heilungsmethode mit relativ hohen Heilungschancen für betroffene Patienten. Grundsätzlich ist die Stammzellenforschung ein wichtiger Teil der Krebsforschung, der in den letzten Jahrzehnten zunehmend an Bedeutung gewonnen hat. Insbesondere Leukämiepatienten profitieren von einer Stammzellentransplantation und haben sehr gute Chancen auf vollständige Genesung.

Was sind Stammzellen überhaupt?

Stammzellen besitzen die einzigartige Fähigkeit, sich selbst zu reproduzieren. Bei Stammzellen handelt es sich um die sogenannte asymmetrische Zellteilung. Durch diese spezielle Zellteilung erstellen sie eine nahezu perfekte Kopie von sich selbst. Das bedeutet, dass die Mutterzelle bestehen bleibt und die neu aus ihr entstandene Zelle die gleichen Eigenschaften besitzt wie sie. Die neu entstandene Zelle entwickelt sich anschließend zu einem spezialisiertem Zelltyp. Diese Differenzierung sorgt dafür, dass das Duplikat der Mutterzelle in der Lage ist, unter anderen Zellen zu reifen. So lassen sich Gewebe und Organe züchten.
Die asymmetrische Zellteilung hat den Vorteil, dass die Stammzellen erhalten bleiben und ständig neue „Rohlinge“ entstehen, die sich für die Differenzierung nutzen lassen. Eine Stammzelle ist vergleichbar mit einem Replikator, der ständig neue „Rohlinge“ herstellt. Diese „Rohlinge“ entwickeln sich ihrem physischen Umfeld entsprechend und passen sich den umliegenden Zellen an.

Was bedeuten Stammzellen für Krebspatienten?

Die meisten Stammzellen befinden sich im Knochenmark. In den meisten Fällen entnehmen die Ärzte blutbildende Stammzellen aus dem Knochenmark des Patienten (autologen Stammzelltransplantation) oder eines geeigneten Spenders (allogene Transplantation). Insbesondere Leukämiepatienten sind auf einen Spender angewiesen, da die Zellen ihres körpereigenen Knochenmarks bereits mutiert und vom Krebs angegriffen sein können. Leukämiepatienten erhalten im besten Fall eine Knochenmarktransplantation. Sie empfangen gesunde Stammzellen des Spenders, die sich dann durch Differenzierung zu neuen Blutzellen entwickeln.
Stammzellen befinden sich auch im Blut, in der Leber, im Hirn und im Fettgewebe sowie in den Muskeln. Leberstammzellen gibt es z.B. hier: HuH7 Leber Zelllinien. Dabei ist weiterhin zwischen embryonalen und adulten Stammzellen zu unterscheiden. Embryonale Stammzellen befinden sich nur in Embryos, die sich im Mutterleib befinden, während adulte Stammzellen ein Leben lang im Körper eines Menschen verbleiben. Indem Ärzte diese isolieren und zur asymmetrischen Zellteilung bewegen, lassen sich neue „Rohlinge“ schaffen, die anschließend an der entsprechenden Stelle injiziert werden und sich zu den für die Heilung dringend benötigten Zellen entwickeln.
Stammzellen besitzen die außergewöhnliche Fähigkeit, sich zu teilen, sich zu anderen Zellarten zu differenzieren und sich sogar zu regenerieren. Durch Injektion in den Blutkreislauf werden Stammzellen etwa zu neuen weißen Blutkörperchen, die ein Blutkrebspatient dringend benötigt, um vollständig zu genesen. Auch bei Verbrennungen wenden Ärzte die Stammzellentherapie bereits seit Jahrzehnten erfolgreich an, während eifrig an Behandlungsmethoden für weitere Erkrankungen geforscht wird.

Wie läuft eine Stammzellentherapie ab?

Es existieren drei verschiedene Formen der Stammzellentherapie, die bereits seit Jahren erfolgreich Anwendung finden.
Bei der klassischen Knochenmarktransplantation entnehmen die Mediziner mit einer Hohlnadel Knochenmark aus dem Beckenknochen des Patienten oder eines geeigneten Spenders. Die Entnahme mittels Punktion ist für den Patienten respektive den Spender äußerst schmerzhaft. Darum kommt diese Methode der Stammzellengewinnung heutzutage nur noch selten vor und wurde durch einfachere Verfahren ersetzt.
So lassen sich Stammzellen auch direkt aus dem Blut extrahieren. Künstliche Wachstumsfaktoren regen das Stammzellenwachstum im Knochenmark an. Diese wandern dann in den Blutkreislauf. Spezielle Maschinen filtern das Blut nach der Entnahme und führen es an den Spender zurück. Im Filter befinden sich anschließend nur noch die dringend benötigten Stammzellen.
Prophylaktisch lassen sich Stammzellen auch aus dem Nabelschnurblut eines Neugeborenen entnehmen. Dazu sammeln die Ärzte das Nabelschnurblut direkt nach der Geburt auf und gewinnen Stammzellen daraus. Das Einfrieren und Konservieren der entnommenen Stammzellen erfolgt mittels Stickstoff bei rund -196 °C. Die Transplantation in einen Empfänger kann jederzeit erfolgen.