Therapien zum Zellersatz mit adulten Stammzelltypen

Abstract

ZusammenfassungIn Kap. 13 „Zelltypen aus menschlichen pluripotenten Zellen und deren Anwendung in Zelltherapien“ werden Zelltherapien, die auf pluripotenten Stammzellen beruhen, dargestellt. Pluripotente Stammzellen sind entweder nur sehr vorübergehend im menschlichen Embryo – menschliche embryonale Stammzellen (ES-Zellen) – vorhanden oder können durch Reprogrammierung von Körperzellen zu menschlichen induzierten Stammzellen (hiPS-Zellen) gewonnen werden. Gewebe und Organe des erwachsenen (adulten) Organismus haben allerdings spezifische Stammzellen, die zur Aufrechterhaltung (Homöostase) und zur Reparatur nach Verletzungen bzw. Schädigungen von Geweben und Organen benötigt werden (De Luca et al. 2019), daher die Bezeichnung adulte oder gewebespezifische Stammzellen. Der historische Nachweis adulter Stammzellen, d. h. Zellen, die sowohl Kopien von sich selbst herstellen können als auch in andere Zelltypen differenzieren können, ist den kanadischen Forschern James Till and Ernest McCullough in den 1960er-Jahren mit Blutstammzellen in der Maus gelungen. Sie konnten zeigen, dass Blutstammzellen einer Spendermaus das gesamte Blutsystem in einer Empfängermaus, die kein eigenes Blutsystem mehr besitzt, ersetzen kann. Bereits 1957 konnte Edward Donnall Thomas bei einem Leukämiepatienten zeigen, dass Knochenmarkzellen von dessen eineiigem Bruder nach einer Bestrahlung das Blutsystem neu bilden konnten. Inzwischen ist dieser Mechanismus für Gewebestammzellen in einer Vielzahl von Organen gezeigt worden (Lanza und Atala 2014). Blutstammzellen sind mittlerweile eine Standardtherapie in der klinischen Anwendung (siehe Kolb/Fehse, Kap. 11). Auch in anderen Bereichen werden vermehrt Gewebestammzellen eingesetzt bzw. Therapien in klinischen Studien entwickelt. In diesem Kapitel werden neuartige Anwendungen von hämatopoetischen Stammzellen bei Bluterkrankungen aufgrund von Genmutationen, Sichelzellanämie und β-Thalassämie und bei Autoimmunerkrankungen vorgestellt. Es wird auf die Anwendung von mesenchymalen stromalen Zellen bei Transplantat-gegen-Wirt-Erkrankungen (Graft-versus-Host-Disease), bei der Behandlung von chronischen Wunden (chronisch-venöse Ulzera) und bei Morbus Crohn eingegangen. Weiterhin wird der Einsatz von Hautersatz basierend auf Hautstammzellen und der Ersatz der Hornhaut bei Augenverletzungen diskutiert sowie die Anwendung von genetisch veränderten Muskelstammzellen, sog. Satellitenzellen, zur Behandlung von Muskelerkrankungen und -dystrophien dargestellt (De Luca et al. 2019). Darüber hinaus werden die Möglichkeiten der zukünftigen Behandlung mit extrazellulären Vesikeln bzw. Exosomen von stromalen Zellen beschrieben.