‘…die revolution der Verwendung von Stammzellen für die regenerative Medizin hat begonnen.“

Stammzellen mit dem Potenzial zur Behandlung einer Vielzahl degenerativer Erkrankungen können aus einer Vielzahl von Quellen gewonnen werden, aber aus praktischen Gründen finden einige von ihnen eher eine frühere klinische Anwendung als andere., Die Haupttypen, die im Rahmen der Stammzelltherapie untersucht wurden, sind embryonale Stammzellen, fetale Stammzellen und adulte Stammzellen.

Embryonale Stammzellen und in geringerem Maße fetale Stammzellen haben das Potenzial, viele Arten von Gewebe zu reparieren, da sie totipotent sind . Embryonale Stammzellen können in Kultur als Zelllinien in vitro stark vermehrt werden und können immunabhängig sein. Diese Attribute bedeuten, dass sie zur Behandlung mehrerer Patienten verwendet werden können., Ihre Verwendung wurde jedoch durch schwerwiegende ethische Probleme und die sehr reale Wahrscheinlichkeit, dass sie unsterblich werden, verwechselt Tumore bilden, nachdem sie in Patienten transplantiert wurden . Zweifellos werden diese Hindernisse für eine breite Anwendung jedoch in Zukunft überwunden.

Adulte Stammzellen existieren in vielen Geweben und Organen und diese Stammzellen haben Differenzierungspotentiale, die über die zur Regeneration des Gewebes oder Organs, in dem sie sich befinden, erforderlichen hinausgehen ., Offensichtlich sind einige dieser Quellen adulter Stammzellen, wie Hirnstammzellen, weniger zugänglich als andere, wie Knochenmarkstammzellen. Die Verwendung von Knochenmark-abgeleiteten Stammzellen zur Gewebe-und Organreparatur hat den zusätzlichen Vorteil, dass bei der klinischen Anwendung von Knochenmarktransplantationen zur Regeneration des hämatopoetischen Systems, die aus den 1970er Jahren stammen, als relativ große klinische Studien eingeleitet wurden, beträchtliche Erfahrungen vorliegen. Bis 2002 wurden in Europa 20.207 hämatopoetische Stammzelltransplantationen von 586 Teams in 39 Ländern durchgeführt., Diese klinische Erfahrung wurde von einer Fülle von Laborstudien zu hämopoetischen Stammzellen und Transplantationsbiologie begleitet.

Im Allgemeinen wird angenommen, dass sich zwei verschiedene Stammzellpopulationen im hämopoetischen Gewebe befinden. Dies sind hämopoetische Stammzellen und die mesenchymalen Stammzellen. Klassisch sind hämopoetische Stammzellen die Vorläufer aller Blutzelllinien und die mesenchymalen Stammzellen sind die Quelle der unterstützenden Stromazellen des Knochenmarks , einschließlich der osteogenen, chondrogenen und adipogenen Linie ., Multipotente adulte Vorläuferzellen (MAPCs) sind eine Subpopulation von Zellen, die in Kulturen mesenchymaler Stammzellen entstehen und ein breiteres Differenzierungspotential zu haben scheinen als die mesenchymalen Stammzellen selbst . Viele Zellpopulationsverdopplungen sind jedoch erforderlich, bevor MAPCs in mesenchymalen Zellkulturen auftreten, und dies wurde mit einem Potenzial für genetische Instabilität in Verbindung gebracht., Andere Folgen sind, dass es nicht bekannt ist, ob MAPCs in vivo existieren oder was ihr In-vivo-Phänotyp sein kann, MAPCs nicht prospektiv aus einem Gewebe wie dem Knochenmark isoliert werden können und es keinen quantitativen Assay für MAPCs gibt, so dass es nicht möglich ist, mit jeder Genauigkeit vorherzusagen, wie viel Gewebe benötigt würde, um genügend Zellen für eine bestimmte Anwendung bereitzustellen. Ähnliche Überlegungen gelten für andere Arten von Stammzellsubpopulationen mit Mesenchymzellursprung, die beschrieben wurden .,

Höchst wünschenswerte Merkmale von Stammzellen für die Therapie wäre die Identifizierung einer homogenen Stammzellpopulation, die normalerweise in vivo existiert und die prospektiv aus einem leicht verfügbaren Gewebe wie Blut oder Knochenmark isoliert werden könnte. Idealerweise wäre eine verlängerte Gewebekultur nicht notwendig und die Anzahl der benötigten Zellen wäre innerhalb kurzer Zeit erreichbar., Die Identifizierung eines Zelltyps im Knochenmark mit diesen Eigenschaften und mit der Fähigkeit, sich in mehrere Zelltypen zu differenzieren, würde die unmittelbaren Anforderungen an die frühzeitige klinische Anwendung der Stammzelltherapie erfüllen. Kürzlich haben wir herausgefunden, dass die hämopoetische Stammzellpopulation eine solche Stammzellsubpopulation enthält und die Zellen in einer klinischen Phase-I-Studie zur Behandlung von Leberinsuffizienz verwendet haben. Die bisherigen Ergebnisse sind vielversprechend und weisen auf das Potenzial für klinischen Nutzen hin .,

Adulte Stammzellen können im autologen oder allogenen Umfeld zur Behandlung degenerativer Erkrankungen eingesetzt werden. Obwohl aus der klinischen Gewebe-und Organtransplantation viel über Gewebetypisierung und-anpassung gelernt wurde, vermeidet die autologe Transplantation das Risiko einer Abstoßung. Ohne die Einführung einer allogenen Transplantation und die Fähigkeit, die Stammzellzahl in vitro massiv zu erweitern, ist es jedoch unwahrscheinlich, dass eine einzige Spende ausreicht, um mehr als einen Patienten mit Stammzellen zu versorgen., Die Schwierigkeiten, die mit der Verstärkung der hämatopoetischen Stammzellzahlen verbunden sind, sind berüchtigt, da Stammzellen dazu neigen, sich asymmetrisch zu teilen, was mit einem Anstieg der Stammzellzahlen nicht vereinbar ist . Auch hier birgt jedoch eine große Anzahl von Zellteilungen das Risiko einer genetischen Instabilität . Einige dieser Hindernisse können durch das sogenannte therapeutische Klonen überwunden werden, obwohl es einige der Kontroversen auf sich zieht, die mit der embryonalen Stammzellforschung verbunden sind.,

Trotz des begrenzten Wissens über die beste Quelle und Art von Stammzellen, die für klinische Anwendungen verwendet werden können, wird die Stammzelltherapie für degenerative Erkrankungen in verschiedenen Umgebungen angewendet. Zum Beispiel wurde die stammzellinduzierte Herzregeneration bei Patienten mit ischämischer Herzinsuffizienz jetzt von vielen Gruppen mit ermutigenden Ergebnissen untersucht . Die verabreichten Zellen wurden aus Knochenmark gewonnen und auf intramyokardialen, intrakoronaren und transendokardialen Wegen injiziert., Wir haben eine klinische Phase-I-Studie zur Stammzelltransplantation bei Patienten mit Leberinsuffizienz durchgeführt. Dazu wurden autologe mobilisierte Stammzellen beschafft und gereinigt, bevor sie zur lokalen Abgabe in das geschädigte Gewebe in die Pfortader oder Leberarterie injiziert werden . Diese Erfahrung hat die Sicherheit und mangelnde Toxizität des Verfahrens gezeigt und zur Einleitung einer klinischen Phase-II-Studie geführt. Diese Beispiele zeigen, dass die revolution der Verwendung von Stammzellen für die regenerative Medizin hat begonnen., Es ist zu erwarten, dass in Zukunft immer mehr Anwendungen dieses neuartigen Ansatzes für Erkrankungen mit Gewebeschäden und Degeneration verfügbar sein werden.