Medizinische Universität Graz. Adulte Stammzellen. Hoffnungsträger der modernen Medizin

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1 Medizinische Universität Graz Adulte Stammzellen Hoffnungsträger der modernen Medizin

2 Große Hoffnung durch neue Verfahren in der Stammzelltherapie Forschung im Dienst der Gesellschaft Mit dem gezielten Einsatz adulter Stammzellen erwartet die Medizin revolutionäre Erfolge in der Therapie schwerster Erkrankungen. Ziel ist es, kranke oder geschädigte Zellen mit einer Transplantation durch gesunde zu ersetzen. Erste Studien zeigen bereits viel versprechende Resultate. Seit über 40 Jahren werden blutbildende Stammzellen des Knochenmarks in der Behandlung von Blut- und Lymphdrüsenkrebs eingesetzt. Bei der Behandlung von Herz-Kreislauferkrankungen sowie bei vielen anderen schwersten Leiden werden mit dem Einsatz adulter Stammzellen zukünftig neue Wege beschritten. Mesenchymale Stammzellen nach Immunfluoreszenzmarkierung aufgenommen im ZMF ( Zentrum für Medizinische Forschung) Aufwändige Forschungsarbeit: Die Regenerationspotenz von Zellen wird getestet Hand aufs Herz Die größte Erwartung neuer Stammzelltherapien liegt in der Behandlung von Herz-Kreislauferkrankungen. Bei diesen häufigen und extrem komplexen Erkrankungen besteht die Vision, körpereigene Gefäßstammzellen zu reaktivieren. Ein neuartiges Testverfahren für Gefäßstammzellen wurde dazu von der Stammzellarbeitsgruppe an der Medizinischen Universität Graz zum Patent angemeldet. Die Ergebnisse weisen in eine neue, bahnbrechende Behandlungsrichtung: Immuntherapie als neuer Ansatz zur Korrektur von Herz-Kreislauferkrankungen. Dazu wurden Mechanismen erforscht, die bei der Entstehung von Herzinfarkten und Reparatur von

3 Stammzellen im Überblick Stammzellen sind ursprüngliche Zellen mit zwei besonderen Fähigkeiten: Sie können sich endlos teilen, um neue Stammzellen zu bilden und sie können sich spezialisieren, d.h. zu verschiedenen Zelltypen ausreifen. Embryonale Stammzellen (pluripotente Stammzellen) sind Zellen aus sehr frühen Stadien des Embryos, die in ihrer Funktion noch nicht festgelegt sind. Aus ihnen kann jedes Gewebe des menschlichen Körpers hervorgehen. Die Gewinnung von embryonalen Stammzellen ist in Österreich und vielen anderen Ländern verboten. Adulte Stammzellen (unipotente & multipotente Stammzellen) können nach der Geburt aus dem Knochenmark, Blut oder Nabelschnurrestblut gewonnen werden. Aus ihnen werden während des gesamten Lebens neue spezialisierte Zellen für ein Organ (unipotent) oder mehrere Organe (multipotent) gebildet. Das Nabelschnurrestblut ist die früheste Quelle der adulten Stammzellen. Stammzellen sind im Körper in sehr geringem Umfang vorhanden. Mit fortschreitendem Alter verringert sich die Zahl der Stammzellen. Adulte Stammzellen im Knochenmark werden unterschieden in: blutbildende (hämatopoietische), gefäßbildende (endotheliale) und bindegewebsbildende (mesenchymale) Stammzellen. Mesenchymale Stammzellen scheinen sich multipotent in verschiedene Gewebe differenzieren zu können. Gefäßschäden eine wichtige Rolle spielen. Gemeinsam mit Grazer Transplantationschirurgen um Univ.-Prof. Dr. Karlheinz Tscheliessnigg werden die positiven Wirkungen der Stammzellbehandlung auf das Herz analysiert. Ein neues Immunsystem für Krebspatienten Bei der Stammzelltherapie zur Blutkrebsbehandlung wird das Blutsystem durch Stammzellen einer Spenderin oder eines Spenders ersetzt. Dabei können neben den gewünschten Effekten Abwehrreaktionen des Immunsystems auftreten. Es gibt jedoch zahlreiche Hinweise dafür, dass diese Reaktionen durch multipotente Stammzellen aus dem Knochenmark regulierbar sind. Tatsächlich konnten bei Stammzelltransplantationen Überreaktionen mit diesem Behandlungsansatz bereits erfolgreich behandelt werden. Da die Zahl der multipotenten Stammzellen im Knochenmark jedoch für eine

4 Therapie nicht ausreicht, ist eine Zellvermehrung im Labor erforderlich. Heilungschancen für ernste Knochenverletzungen und schwer heilende Wunden Das Grazer Verfahren ermöglicht, Stammzellen aus den Knochen der PatientInnen, ohne körperfremde Zusatzstoffe und in weniger als drei Multipotente Stammzellen werden in den Stammzellfabriken produziert Wochen, um mehr als das 1000-fache zu vermehren. Diese können dann entscheidend zur verbesserten Knochenheilung beitragen. Schwere Wundheilungsstörungen und chronische Geschwüre bei DiabetikerInnen und PatientInnen mit Durchblutungsstörungen sollen zukünftig ebenfalls mit der neuen regenerativen Stammzelltherapie behandelt werden. Kolonie multipotenter Stammzellen hergestellt im Stammzell-Labor der Med Uni Graz Die ForscherInnen rund um Dr. med. Dirk Strunk haben eines der weltweit effizientesten Verfahren zur Zellvermehrung entwickelt, das nicht auf Tierserum angewiesen ist. Somit ist es möglich, die viel versprechenden, aber seltenen multipotenten Stammzellen in einer Qualität zu züchten, die für den Einsatz am Menschen geeignet ist, ohne dabei das risikoreiche Tierserum zu benötigen. Der Einsatz von multipotenten Stammzellen gibt auch für andere Erkrankungen des Immunsystems etwa schwere Darm-, Haut-, oder Nervenerkrankungen (z.b. Multiple Sklerose) große Hoffnung. Die Einsatzmöglichkeiten reichen von der Geweberegeneration über die Immuntherapie bis hin zur Behandlung von schwer heilbaren Wunden und Knochendefekten.

5 Das Grazer Forscherteam und seine Erfolge Ausblick Das Team aus MitarbeiterInnen der Hämatologie (Leiter Univ.-Prof. Dr. Werner Linkesch) und Transfusionsmedizin (Leiter Univ.-Prof. Dr. Gerhard Lanzer) an der Medizinischen Universität Graz, das intensiv an der Erforschung der regenerativen Stammzelltherapie mit adulten Stammzellen arbeitet, ist Teil eines internationalen Netzwerkes von WissenschaftlerInnen. Neben den herausragenden wissenschaftlichen Ergebnissen wurden vor allem bei der Anreicherung und Vermehrung adulter Stammzellen große Erfolge erzielt. Die von der Medizinischen Universität Graz zum Patent angemeldeten Verfahren haben international großes Interesse geweckt. Weltweit streben Forschungsgruppen und Kliniken Kooperationen mit dem Forscherteam und der Medizinischen Universität Graz an. Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit mit Kliniken und Instituten der Medizinischen Universität Graz (u. a. Transfusionsmedizin, Transplantationschirurgie, Orthopädie und Kieferchirurgie) hat sich in Graz ein anerkanntes Stammzell- Kompetenzzentrum gebildet. Mit dem Einsatz adulter Stammzellen, die für den Erhalt und die Regeneration von Gewebe, Gefäßen und dem blutbildenden System zuständig sind, erwartet die Medizin große Therapieerfolge. Die Methodenentwicklung zur adulten Stammzellvermehrung ist der Grundstein für weitere komplexe wissenschaftliche Studien. Diese sind erforderlich, um ein besseres Verständnis für biologische Regelmechanismen des menschlichen Körpers zu erhalten. Wesentliche Fragen für das Forscherteam sind: > Welche Stammzellart eignet sich für die Behandlung welcher Krankheiten? > Wann ist der ideale Zeitpunkt für die Stammzell-Transplantation? > Welche Menge an Stammzellen ist für eine erfolgreiche Behandlung erforderlich? Die Forschung und Therapie mit adulten Stammzellen wird zu einer neuen Dimension in der Behandlung schwerster Erkrankungen führen. Die Medizinische Universität Graz wird ihren wesentlichen Beitrag dazu leisten.

6 Das interdisziplinäre Team (v.l.n.r.): Dr. Andreas Reinisch, Dr. Eva Rohde, Daniela Thaler, Mag. Christina Bartmann, Dr. Katharina Schallmoser und PD Dr. Dirk Strunk Kontakt Stammzellforschung: PD Dr. Dirk Strunk Klinische Abteilung für Hämatologie Universitätsklinik für Innere Medizin Auenbruggerplatz 38, A-8036 Graz Tel: , Fax: stammzellforschung@meduni-graz.at Forschungsmanagement: Irmelin Küthe, MSc Medizinische Universität Graz Auenbruggerplatz. 2, A-8036 Graz Tel: Fax: irmelin.kuethe@meduni-graz.at