Stammzellen & Glioblastom

Hirntumor-Behandlung: Stammzellengewinnung bringt Fortschritte

Können induzierte pluripotente Stammzellen, sogenannte IPS-Zellen, Hirntumore erfolgreich bekämpfen? Mit dieser Frage beschäftigen sich bei der Suche nach völlig neuen Behandlungsmethoden die Forscher der University of North Carolina (UNC) in Chape Hill (USA).

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Bestimmte Hirntumore, sogenannte Glioblastome, können sehr aggressiv sein. Das Problem: Bei einer Operation zur Entfernung des Tumors können es sich Mediziner nicht leisten, vorsorglich mehr Gewebe als unbedingt nötig abzutragen, denn im Gehirn liegen sensible Bereiche dicht nebeneinander. Ein Millimeter mehr oder weniger kann viel in puncto Lebensqualität entscheiden.

 

Innerhalb eines Jahres konnten die Wissenschaftler eine Reihe von Durchbrüchen in der Behandlung von Glioblastomen vermelden. Bei Glioblastomen handelt es sich um Hirntumore. Sie haben eine sehr negative Eigenschaft: Sie sind besonders aggressiv. Eine Heilung ist noch immer nicht möglich. Die Überlebenszeit der Patienten beträgt nur rund 15 Monate.

 

Stammzellen sollen Jagd auf Tumorzellen machen

Nun wollen die Forscher der UNC eine neue Behandlungsmethode testen. Ausgangspunkt sind menschliche Stammzellen. Diese werden aus Hautzellen gezüchtet. Die Entnahme der Hautzellen erfolgt per unkomplizierter Biopsie. Durch die Zugabe von Wachstumsfaktoren und Botenstoffen verwandeln die Wissenschaftler im Labor die adulten, somatischen Hautzellen zurück in Zellen mit quasi embryonalen Eigenschaften. Die so kultivierten Zellen ähneln damit wieder embryonalen Stammzellen und können sich in eine Vielzahl von unterschiedlichen Zelltypen ausdifferenzieren.

Die amerikanischen Wissenschaftler wollen die gewonnenen, menschlichen Stammzellen dazu bringen, dass diese sich ganz gezielt auf die Glioblastom-Zellen stürzen, sie im Körper jagen und abtöten. Wie die Forscher jüngst im Science Translation Medicine Magazin berichten, wurde die Methode bereits erfolgreich mit Mäusezellen getestet. Dabei sind Hautzellen von Mäusen zunächst zu Stammzellen reprogrammiert worden. Diese Stammzellen lassen die Experten dann zu Vorläuferzellen differenzieren, die menschliche Krebszellen erkennen und töten. Je nach Art des Tumors erhöht sich damit die Überlebensrate der Mäuse um 160 bis 220 Prozent. Das Verfahren gelingt mittlerweile auch mit menschlichen Stammzellen. Der neue Ansatz ist überraschend schnell, sodass die Methode auch jenen Patienten zugutekommen könnte, deren Lebenserwartung unter 18 Monaten liegt.

 

Geschwindigkeit erforderlich: Weitere Optimierung der Herstellung von induzierten pluripotenten Stammzellen

Die Stammzellenforschung arbeitet weiterhin an der Optimierung der Verfahren, um die Geschwindigkeit zu erhöhen. Bislang dauerte es im Labor rund zwei Wochen, bis sich menschliche Hautzellen in verwendbare Stammzellen ausdifferenziert haben. Doch für Patienten mit einem aggressiven Tumor an ungünstiger Stelle zählt buchstäblich jeder Tag. Sie haben keine Zeit, um Wochen oder gar Monate zu warten, bis genügend Stammzellen zur Verfügung stünden. Wenn neue Verfahren Stammzellen einfach und schnell genug entstehen lassen, dann bieten sich für diese Patienten ganz neue Behandlungsmöglichkeiten und damit tatsächlich Zukunftsaussichten.

Die derzeit gängige Therapie bei Glioblastomen besteht aus einer operativen Entfernung des Tumors. Im Anschluss daran erfolgt eine Bestrahlung und eine Chemotherapie. Doch bei vielen Patienten kehrt der Tumor zurück, da weder die Medikamente alle Tumorzellen erreichen, noch die Ärzte bei der Operation es sich erlauben könnten, Gewebe großzügig abzutragen. Sie arbeiten hier immerhin am Gehirn. Jede kleinste Verletzung kann schwerwiegende Folgen haben.

Die von den Medizinern entwickelte Methode der Stammzellengewinnung wird in der Fachsprache „skin flipping“ genannt. Die Entdeckung, Körperzellen zu Stammzellen zurückzuverwandeln, entdeckte 2006 der japanische Stammzellenforscher Shin’ya Yamanaka mit seinem Team. Ihm gelang erstmals die Züchtung der induzierten pluripotenten Stammzellen. 2012 erhielt er für diese Entdeckung den Medizin-Nobelpreis.

 

Erste klinische Studien in ein bis zwei Jahren erwartet

Für ihre Arbeit nutzen die UNC-Forscher Fibroblasten, die sie so umprogrammieren, dass sie sich zu besonderen neuronalen Vorläuferzellen entwickeln. Dieser besondere Typ der neuronalen Stammzellen ist in der Lage, Krebszellen im Gehirn zu erkennen. Sie sind allerdings nur „Späher“, d. h. sie können die gefährlichen Zellen lediglich aufspüren, jedoch nicht töten. Das Team musste nun in einem zweiten Schritt Zellen erschaffen, die Huckepack Wirkstoffe mit sich tragen, die in den Krebszellen abgeladen werden und diese dann abtöten. Dafür nutzen die Wissenschaftler ein Protein, dass nur durch ein vorher verabreichtes Medikament aktiviert wird. Das bringt Vorteile mit sich, denn unerwünschte Nebenwirkungen werden so vermieden, da der Wirkstoff nicht im ganzen Körper zum Einsatz kommt, sondern ausschließlich herum um die Stammzellen selbst.

Der Ausblick der Forscher klingt optimistisch. Sie hoffen bereits in den nächsten ein bis zwei Jahren die ersten klinischen Studien durchzuführen. Damit wäre ein riesiger Schritt in die richtige Richtung gemacht: In Zukunft besteht die Hirntumor-Therapie darin, Glioblastome mit menschlichen Stammzellen behandeln, die die Krebszellen jagen und abtöten.

 

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