Zellen im Computer umprogrammiert

Wissenschaftler am Luxembourg Centre for Systems Biomedicine (LCSB) der Universität Luxemburg haben ein Computer-Modell entwickelt, mit dessen Voraussagen ausdifferenzierte Zellen – etwa Hautzellen – im Labor sehr effizient in völlig andere Zelltypen – beispielsweise Nervenzellen – umgewandelt werden können.

Dabei müssen keine Stammzellen erzeugt werden. Die computerbasierte Anleitung zur Umprogrammierung von Zellen hat große Bedeutung für die regenerative Medizin. Die LCSB-Forscher präsentieren ihre Ergebnisse aktuell in dem renommierten Fachjournal Stem Cells.

Embryonale Stammzellen als Basis

Sämtliche Zellen eines Organismus entstehen aus embryonalen Stammzellen, die sich teilen und dabei immer stärker ausdifferenzieren. Die resultierenden Gewebezellen befinden sich in einem stabilen Zustand: Eine Hautzelle verwandelt sich nicht spontan in eine Nerven- oder Herzmuskelzelle. „An solchen Umwandlungen sind Mediziner jedoch sehr interessiert. Daraus können sich neue Optionen für die regenerative Medizin ergeben“, sagt Professor Antonio del Sol, Leiter der Computational-Biology-Gruppe am LCSB.

Das Ziel: Wenn zum Beispiel Nervengewebe erkrankt ist, entnehmen Ärzte Zellen aus gesundem Gewebe des Patienten, etwa aus der Haut. Diese Hautzellen programmieren sie so um, dass sich daraus gesunde Nervenzellen entwickeln. Diese neu erzeugten Nervenzellen werden dann in das erkrankte Gewebe eingepflanzt. Die Hoffnung besteht darin, dass so eines Tages Krankheiten wie Parkinson gelindert oder sogar geheilt werden können.