"Stammzellen - Alleskönner zwischen Wissenschaft und Ethik"

Transkript

1 "Stammzellen - Alleskönner zwischen Wissenschaft und Ethik" Jörg Klug Justus-Liebig-Universität Gießen 2. Science Bridge Seminar 19. November 2010

2 Wo kommt der Name her? A. megalocephala C. elegans Edmund Beecher Wilson The cell in development and inheritance (1896) Furchung bei Ascaris megalocephala: Nur eine Zelle behält das vollständige Genom! Stammzelle Pferdespulwurm cm

3 Brauchen wir überhaupt Stammzellen?

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5 Aufbau der Haut = Lederhaut = Dermis! Cutis!

6 Aufbau der Haut Stratum corneum! Stratum lucidum! Stratum granulosum! Stratum spinosum! Stratum basale! Stratum! germinativum!

7 Stammzellkriterium Stammzelle Selbst erneuerung Terminal differenzierte Zelle

8 Aus 1 mach 2, aber welche?

9 Aus 1 mach 2, aber welche?

10 Alleskönner From Wikipedia, the free encyclopedia

11 SA02 ES-Zellen auf MEF feeder layer From Wikipedia, the free encyclopedia

12 Aus ES-Zellen werden Herzzellen Movie aus: Molecular Biology of the Cell

13 Aber Achtung: Embryonenschutzgesetz! 1 Mißbräuchliche Anwendung von Fortpflanzungstechniken (1) Mit Freiheitsstrafe bis zu drei Jahren oder mit Geldstrafe wird bestraft, wer 1. auf eine Frau eine fremde unbefruchtete Eizelle überträgt, 2. es unternimmt, eine Eizelle zu einem anderen Zweck künstlich zu befruchten, als eine Schwangerschaft der Frau herbeizuführen, von der die Eizelle stammt...

14 Gesetz zur Sicherstellung des Embryonen schutzes im Zusammenhang mit Einfuhr und Verwendung menschlicher embryonaler Stammzellen (Stammzellgesetz - StZG) Ausfertigungsdatum: Zweck des Gesetzes Zweck dieses Gesetzes ist es, im Hinblick auf die staatliche Verpflichtung, die Menschenwürde und das Recht auf Leben zu achten und zu schützen und die Freiheit der Forschung zu gewährleisten, 1. die Einfuhr und die Verwendung embryonaler Stammzellen grundsätzlich zu verbieten, Die Hintertür! 2. zu vermeiden, dass von Deutschland aus eine Gewinnung embryonaler Stammzellen oder eine Erzeugung von Embryonen zur Gewinnung embryonaler Stammzellen veranlasst wird, und 3. die Voraussetzungen zu bestimmen, unter denen die Einfuhr und die Verwendung embryonaler Stammzellen ausnahmsweise zu Forschungszwecken zugelassen sind.

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18 Wo kommen die embryonalen Stammzelllinien her?

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20 Lebensdauer verschiedener Zelltypen (wir haben ca. 250) Beim Menschen... Darmepithel: wenige Tage Erythrozyten: etwa 120 Tage Herzmuskelzellen, Zellen der Augenlinse, fast alle Nervenzellen: permanent (?)

21 Stammzelle Terminal differenzierte Zellen Proliferationsstimulus Differenzierungsstimulus Differenzierungsstimulus

22 Differenzierungsstimuli

23 ES Zellen sind totipotent (in vivo) Haltepipette Blastozyste ES Zellkultur Chimäre Maus: ES Zellen tragen zu jedem Gewebe bei

24 Schaf Dolly entstand aus somatischem Zelltransfer

25 Klonierung von Säugetieren mittels SCNT Schaf Dolly, 1997 Elektrofusion einer entkernten Oocyte mit einer kultivierten Euterzelle. Cytoplasma- Verschmelzung. Erfolgsrate: 1/434 Bei Mäusen, 1998 Mikroinjektion von Zellkernen aus Cumuluszellen (Ovarien) in entkernte Oocyten. Kein Cytoplasma der Spenderzelle! Erfolgsrate: 2,5%

26 Stammzellen brauchen eine Stammzellnische

27 Adulte Stammzellen = induzierte pluripotente Stammzellen: ips Test von 24 Transkriptionsfaktoren Oct4, Sox2, cmyc und Klf4 sind notwendig und ausreichend um Pluripotenz zu induzieren.

28 Die heutigen Möglichkeiten Trends Biotechnol (2010) 28,

29 Und noch einige Abkürzungen... Trends Biotechnol (2010) 28,

30 Sicherheitsüberlegungen bei Stammzelltherapien Sind die Zellen frei von infektiösen Erregern? Sind transplantierte Zellen histokompatibel mit dem Empfänger? Wie verhalten sich transplantierte adulte Stammzellen im lebenden Organismus? Unkontrollierte Proliferation, Tumorbildung Bei Implantation in vitro differenzierter Stammzellen muss die Verunreinigung mit undifferenzierten ES-Zellen ausgeschlossen werden, damit durch ungewollte Differenzierung keine Teratokarzinome entstehen.

31 This is the end!