Die Auswahl ist äußerst begrenzt. Nur einige wenige Linien embryonaler Stammzellen dürfen in Deutschland derzeit zur Forschung benutzt werden. Denn Gegner der Forschung an solchen Zellen wollen verhindern, dass überzählige Embryonen, die bei künstlicher Befruchtung entstehen, zu Forschungszwecken benutzt werden. Jetzt zeigt eine Studie, dass die vorhandenen Zelllinien gewissermaßen altern. Von Generation zu Generation sammeln sich in den immer wieder aufgewärmten Linien Abweichungen an.

Im Fachblatt "Nature Genetics" (Online-Publikation) schreiben Anirban Maitra von der Johns Hopkins University School of Medicine in Baltimore und eine internationale Gruppe von Genforschern: "Die Beobachtung, dass menschliche embryonale Stammzelllinien, die in vitro aufbewahrt werden, genetische (...) Veränderungen entwickeln, impliziert, dass man diese Linien künftig regelmäßig prüfen muss, bevor sie in In-vivo-Anwendungen verwendet werden." Spät gewonnene Zelllinien seien möglicherweise vollständig unbrauchbar für therapeutische Zwecke. Auch in einigen Bereichen, die mit Krebs in Verbindung gebracht werden, fanden die Forscher Abwandlungen.

Potentiell schädliche Veränderungen

"Embryonale Stammzellen sind eigentlich genetisch viel stabiler als andere Stammzellen, aber unsere Arbeit zeigt, dass sogar sie im Lauf der Zeit potentiell schädliche Veränderungen ansammeln können", erklärt Maitra. In den USA gibt es im Augenblick gut zwei Dutzend Zelllinien, die mit dem Segen der Regierung zu Forschungszwecken genutzt werden dürfen. Forscher, die mit anderen Zellen arbeiten wollen, bekommen keine staatlichen Fördergelder. Das deutsche Gesetz erlaubt Wissenschaftlern zwar die Forschung an embryonalen Stammzelllinien, aber nur an solchen, die bereits vor dem 1. Januar 2002 hergestellt wurden.

Wolfgang-Michael Franz von der Universität München spricht von einem "gewaltigen Ergebnis". Die in der Studie berichteten Abweichungen seien sehr groß. Für den tatsächlichen therapeutischen Gebrauch seien die bislang zugelassenen Zelllinien aber ohnehin ungeeignet - denn sie sind mit tierischem Zellmaterial verunreinigt. Die neuen Ergebnisse seien aber ein weiterer Hinweis darauf, wie künftige therapeutische Anwendungen zu handhaben seien: "Man erkennt immer mehr, dass der Königsweg sein muss, autologe, also mit Zellmaterial des Patienten hergestellte Stammzellen zu nutzen, die man über therapeutisches Klonen gewinnt", sagte Franz im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. So, wie das etwa in Großbritannien gemacht werde. In Deutschland ist therapeutisches Klonen verboten.

Krebs aus Stammzellen

Für die Grundlagenforschung, die derzeit in Deutschland auf die zugelassenen Zelllinien angewiesen ist, sei zusätzliche Vorsicht erforderlich: Ergebnisse, die mit einer Linie erzielt würden, sollten ab jetzt über die Wiederholung desselben Experiments mit einer zweiten Linie abgesichert werden. Sonst bestehe die Gefahr, dass ein Resultat durch eine zufällige Mutation und nicht aufgrund der Manipulation durch die Forscher zustande gekommen sei. Zellen sollten regelmäßig durch Vergleich mit früheren Generationen der gleichen Linie verglichen werden, um Veränderungen aufzuspüren.

In der gleichen Ausgabe von "Nature Genetics" berichtet eine zweite Forschergruppe über andere Ergebnisse, die ebenfalls größte Vorsicht beim Umgang mit Stammzellen nahe legen. Emmanuel Caussinus und Cayetano Gonzalez erzeugten aus Stammzellen von Fruchtfliegen (Drosophila melanogaster) im Larvenstadium sogenannte Neuroblasten, Vorläufer von Nervenzellen. Aus ihnen entstehen durch Teilung einerseits kleinere Zellen, die dann Teil eines Nervs werden. Andererseits bringt die Teilung weitere Neuroblasten hervor, so dass dem Körper stets ein Vorrat an solchen Vorläuferzellen bleibt, um abgestorbene Zellen ersetzen zu können.

"Stattdessen hatten wir einen Tumor"

In den Experimenten von Caussinus und Gonzalez entstand bei der Teilung aber etwas völlig anderes. Durch genetische Manipulation wurde der Teilungsprozess gestört - mit verheerenden Folgen: "Wir hatten nicht mehr normale Neuroblasten und Tochterzellen, die Teil eines Nervs werden können. Stattdessen hatten wir einen Tumor", erklärt Caussinus.

Das Ergebnis ist einer der ersten Nachweise, dass Stammzellen für die Entstehung hochgefährlicher Tumoren verantwortlich sein können. Als die Wissenschaftler lebenden Fruchtfliegen die durch die Manipulation entstandenen Neuroblasten implantierten, breiteten diese sich rapide aus. Die Krebszellen drangen auch in andere Gewebearten ein, die Versuchsfliegen starben. Die Tumorzellen dagegen seien "unsterblich", sagt Caussinus: Sie könnten auch in weitere Fliegen implantiert werden und dort wieder die gleichen Effekte hervorrufen.