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Aus den iPS wurden „embryoid bodies“, die zum Wachstum vorübergehend in die Nähe von Mäusenieren eingesetzt wurden bis sie schließlich eine Hautzellschichten gebildet hatten.
 
Forschung 12. April 2016

Es werde Haut!

Wissenschafter manipulierten Maus-Stammzellen, sodass sie eine „normale“ Haut bildeten.

Japanische Forscher haben aus den Stammzellen von Mäusen ein Hautstück mit Haaren und Talgdrüsen geschaffen. Die künstliche Haut könne, im Gegensatz zu bisherigen biologischen Hautnachbildungen, nach einer Transplantation auf eine Maus sämtliche natürlichen Funktionen übernehmen.

Das Japanische Forscherteam um Dr. Ryoji Takagi von der Tokyo University of Science, haben induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen) von Mäusen genutzt, um ein Hautstückchen mit Haaren und Talgdrüsen zu schaffen ( Takagi et al., Science Advances 4/2016 ).

Die Forscher beeinflussten die iPS-Zellen so, dass sich im Labor dreidimensionale kleine Gewebe-Klümpchen entwickelten. Diese sogenannten „embryoid bodies“ differenzieren normalerweise unkontrolliert in verschiedene Gewebearten aus. Die Wissenschafter beeinflussten die Entwicklung jedoch. Sie gaben zum Beispiel ein Signalprotein hinzu und setzten die „embryoid bodies“ zum Wachstum vorübergehend in die Nähe von Mäusenieren ein. Darauf bildeten sich Hautzellschichten, Haarfollikel und andere Hautstrukturen.

In den Follikeln befanden sich, wie beim normalen Haar, Talgdrüsen und Muskelfasern. Anschließend transplantierten die Forscher dieses Gewebe in die Haut anderer Mäuse. Nach vierzehn Tagen wuchsen den transplantierten Nacktmäusen in diesem Bereich Haare. Das künstliche Gewebe ging zudem normale Verbindungen mit den umgebenden Nerven- und Muskelfasern ein. Ein besonderes Risiko der Stammzellforschung – die Tumorbildung – blieb zudem aus. Auch nach drei Monaten war das Hautgewebe nicht befallen.

Funktionen der Haut nachgebildet

In einer Mitteilung des Riken Center for Developmental Biology (CDB) in Japan sagte der beteiligte Wissenschafter Dr. Takashi Tsuji: „Mit dieser neuen Technik, haben wir erfolgreich die normalen Funktionen der Haut nachgebildet. Wir kommen dem Traum näher, funktionierende Organe für Transplantationen im Labor zu erschaffen.“

Im nächsten Schritt, so kündigten die Forscher an, ginge es darum, mit der gleichen Methode menschliche Haut herzustellen. Diese könnte Patienten helfen, die unter Verbrennungen, Narben oder Haarausfall leiden, so die Wissenschafter. Die künstliche Haut könne aber auch als Testhaut für Laborversuche verwendet werden. Einen zeitlichen Rahmen nannten die Forscher nicht. Zudem sind die transplantierten Hautstückchen noch recht klein.

Prof. Dr. Andreas Trumpp, Leiter der Abteilung Stammzellen und Krebs am Deutschen Krebsforschungszentrum und Direktor des Stammzellinstituts HI-STEM in Heidelberg bezeichnete die neue Forschung an Mauszellen als prinzipiell interessant. Sie könne aber nur ein erster Schritt zur Herstellung menschlicher Haut sein. „Die Arbeit ist eine Verbesserung eines alten Konzepts. Man bekommt so aber noch keine reine und komplette Haut, sondern eher kleine Bereiche mit besonders vielen Haarfollikeln, die von den Stammzellen abstammen.“ Auch habe die Studie entgegen der Aussagen der Forscher noch nicht bewiesen, dass tatsächlich alles bei dieser neuen Haut richtig funktioniere – wie zum Beispiel die Hautbarriere oder Schweiß- und Talgdrüsen.

Die iPS-Zellen können sich zu jedem Zelltyp entwickeln. Besonderer Vorteil: Mögliches Ersatzgewebe für Patienten, das aus ihren eigenen Zellen entsteht, wird vom Körper nicht abgestoßen. Der Japaner Prof. Dr. Shinya Yamanaka hatte für die 2006 gelungene Rückprogrammierung von Körperzellen zu iPS-Zellen bereits im Jahr 2012 den Medizin-Nobelpreis erhalten.

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