Wissenschaftler aus Japan und den USA haben möglicherweise einen Weg gefunden, die in der Medizin so begehrten, aber ethisch umstrittenen embryonalen Stammzellen zu ersetzen: Sie verwandelten menschliche Hautzellen mit Hilfe von nur vier chemischen Zutaten in Zellen, die in ihren Eigenschaften den embryonalen Stammzellen stark ähnelten. Ersten Versuchen zufolge lassen sich die umprogrammierten Zellen im Labor problemlos zu Herz- oder Nervenzellen weiterentwickeln, berichten die Forscher im Fachblatt "Cell".

Kurz nach einer Befruchtung besitzen die Zellen des entstehenden Embryos die Fähigkeit, sich unendlich zu teilen und in jedes spezialisierte Gewebe des Körpers zu entwickeln. Experten bezeichnen die Zellen als pluripotent. In der Medizin möchte man diese Eigenschaft nutzen, um kranke Zellen oder Gewebe zu ersetzen, etwa das zerstörte Rückenmark bei Querschnittgelähmten oder die insulinproduzierenden Zellen der Bauchspeicheldrüse bei Typ-1- Diabetikern. Da der Embryo zur Gewinnung der Stammzellen zerstört werden muss, ist ihre Anwendung allerdings umstritten. Die Forschung an den Zellen ist in Deutschland nur unter strengen Auflagen erlaubt.

Ein Ausweg aus dem Konflikt bestünde darin, Körperzellen Erwachsener so umzuprogrammieren, dass sie wieder die Eigenschaften der embryonalen Stammzellen annehmen. Und genau dies scheint dem Team um Shinya Yamanaka von der Universität Kyoto nun gelungen zu sein. Die umgewandelten Hautzellen unterschieden sich hinsichtlich ihres Aussehens und ihrer Wachstumseigenschaften nicht von gewöhnlichen Stammzellen, schreiben die Wissenschaftler. Die Aktivität der Gene sei ähnlich, wenn auch nicht identisch.

Im Labor entwickelten sich die Zellen zu Vertretern aller drei Keimblätter weiter - jenen Anlagen, aus denen während der Embryonalentwicklung letztlich alle Gewebe und Organe hervorgehen. Außerdem ließen sie sich kontrolliert in andere Zelltypen verwandeln. Durch die Zugabe bestimmter Chemikalien begannen sie zum Beispiel in der Kulturschale rhythmisch zu zucken - sie hatten sich zu Herzmuskelzellen entwickelt. In weiteren Versuchen programmierten die Wissenschaftler auch andere Körperzellen um.

Die Gewinnung pluripotenter Zellen aus Körperzellen ist nicht nur ethisch konfliktfrei, sondern hat zudem den Vorteil, dass theoretisch jeder Patient mit körpereigenen Ersatzzellen versorgt werden kann, schreiben die Forscher. Abstoßungsprobleme bei Zell- oder Gewebetransplantationen würden dadurch umgangen. Solange die Sicherheit der Anwendung nicht nachgewiesen ist, sei es jedoch zu früh, um von einem Ersatz für die embryonalen Stammzellen zu sprechen.