Genetik

Chromatin ist der Schlüssel

Ungebunden: Chromatin in embryonalen Stammzellen Foto: Archiv

Embryonale Stammzellen sind so etwas wie die Allzweckwaffe des Organismus. Sie können sich unendlich oft teilen und sich zu jeder beliebigen Zelle des Körpers entwickeln. Daher richtet die Medizin ihr Augenmerk auf sie. Mit ihrer Hilfe lässt sich nämlich unter anderem künstliches Gewebe züchten, das bei Transplantationen eingesetzt werden kann. Oder es lassen sich aus ihnen Nervenzellen entwickeln, die bei der Behandlung von neurologischen Erkrankungen wie Alzheimer oder Parkinson zum Einsatz kommen.

Die Fähigkeit der Stammzellen, sich in verschiedene Richtungen auszudifferenzieren, nennt man Pluripotenz. Dieser Mechanismus ist in der Wissenschaft schon lange bekannt. Unklar war bisher allerdings, wie er genau funktioniert. Forscher der Hebräischen Universität Jerusalem haben jetzt Licht ins Dunkel gebracht.

Shai Melcer, Doktorand am Lehrstuhl des Genetikers Eran Meshorer, hat die sogenannten epigenetischen Wege von embryonalen Stammzellen untersucht, die dafür sorgen, dass sich eine Zelle ausdifferenziert, ohne dass eine Veränderung in der DNA-Sequenz stattfindet.

Plastizität Der Schlüssel bei diesem Vorgang ist laut Melcer das Chromatin, jenes Material, aus dem Chromosomen bestehen. Es selbst besteht wiederum aus DNA und Proteinen. Da in embryonalen Stammzellen das Protein »Lamin A« fehlt, welches Chromatin bindet, ist das Chromatin dort weniger stark verdichtet als in anderen Zellen. Das verleiht embryonalen Stammzellen ihre »funktionelle Plastizität«, sich in jede Art von Zellen entwickeln zu können.

»Wenn wir dieses neue Verständnis der Mechanismen, die embryonalen Stammzellen ihre Plastizität verleihen, anwenden können, dann können wir auch das Differenzierungspotenzial der Zelle erhöhen oder verringern«, sagte Meshorer. »Das könnte zum vermehrten Einsatz von embryonalen Stammzellen in der Zelltherapie und der regenerativen Medizin führen, indem man im Labor Zellen produziert, die man Patienten implantieren kann, um damit degenerative Erkrankungen wie Alzheimer, Parkinson oder Diabetes zu heilen.«

Die Forschungen von Meshorer und Melcer sind Teil eines größeren Projekts zur Erforschung degenerativer Krankheiten, das unter anderem vom israelischen Gesundheitsministerium, Forschungsministerium, der Europäischen Union und verschiedenen Stiftungen gefördert wird. ja

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