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Drei Gene reichen aus Haut- zu Herzzellen verwandeln

Forschern aus San Francisco gelingt eine kleine Sensation: Sie schaffen es, Zellen der Haut durch die Zugabe von drei Genen direkt in Herzmuskelzellen umzuwandeln.

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Der menschliche Herzmuskel.

(Foto: Jens Goetzke / pixelio.de)

Zellen aus dem Bindegewebe der Haut lassen sich durch die Zugabe dreier Gene direkt in Herzzellen umprogrammieren. Das berichtet eine Gruppe um Deepak Srivastava von der University of California in San Francisco. Die Resultate erinnern an das sensationelle Ergebnis des Japaners Shinya Yamanaka. Der hatte 2006 auf ähnliche Weise Haut- zu Stammzellen gewandelt. Damit zeigt sich einmal mehr, wie plastisch vermeintlich auf einen Zweck festgelegte Zellen noch sind. Die neue Studie ist im Journal "Cell" veröffentlicht.

Zentraler Genschalter

Srivastava arbeitete mit Fibroblasten. Diese Zellen finden sich unter anderem im Bindegewebe der Haut und lassen sich von dort vergleichsweise einfach isolieren. Auch das Herz ist etwa zur Hälfte aus Fibroblasten zusammengesetzt, notiert das US-Team. Es wollte in den Zellen einen zentralen Genschalter umlegen, um sie damit zu Herzmuskelzellen zu machen. Schon vor den Experimenten waren 14 Erbanlagen bekannt, die eine Rolle bei der Herzentwicklung spielen. Diese Gene wurden in die Fibroblasten geschleust, dort abgelesen und in die zugehörigen Proteine übersetzt.

Nach und nach wurden einzelne Bestandteile aus dem Cocktail entfernt, bis schließlich eine Kombination aus drei Genen übrig blieb. Ein Anteil von 20 Prozent der damit behandelten Fibroblasten wird zu den gesuchten Herzmuskelzellen (Kardiomyozyten), meldet das Team in "Cell". Die ersten Schritte innerhalb der Kulturschale spielen sich binnen drei Tagen ab, teilen die Forscher weiter mit, einige Wochen später zeigen sich schlagende Herzzellen.

Kleine chemische Verbindungen?

Yamanaka hatte auf die gleiche Weise vier Gene in die Zellen gebracht, die daraufhin aber gleich zu Stammzellen verjüngt wurden, aus denen wiederum fast alle rund 200 Zelltypen des Menschen werden können. Inzwischen kommt das Verfahren ohne Gene und Viren aus, es reicht, die steuernden Proteine zur Zellkultur zu geben. Etwas Ähnliches strebt nun auch das Team um Srivastava an. Auch hier sollen eines Tages Proteine oder gar nur kleine chemische Verbindungen zum Umprogrammieren reichen.

Damit könnte dann das langfristige Ziel erreicht werden: Womöglich kann eines Tages ein Stent ins Herzen geschoben werden, um die gesuchten Wirkstoffe zum geschädigten Gewebe zu leiten. Das wäre insbesondere im Areal eines Herzinfarktes wichtig, wo zahlreiche Zellen gestorben sind. Die verbleibenden Fibroblasten könnten so auf den Entwicklungspfad einer Herzmuskelzelle gezwungen werden, um den Schaden zu beheben. Anders als bei Yamanaka fällt dabei der Umweg über die Stammzellen weg. "Vielmehr hüpfen [die Zellen] von einer Identität zur anderen", schreibt das Team.

Quelle: n-tv.de, dpa

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