Stammzellen: Arten, Potenz und medizinische Nutzung

Spezialisierte Haut-, Nerven- und Muskelzellen erfüllen bestimmte Aufgaben. Stammzellen sind dagegen noch nicht vollständig festgelegt. Bei einer asymmetrischen Teilung bleibt eine Tochter Stammzelle und erhält den Vorrat. Die andere kann sich unter dem Einfluss ihrer Umgebung weiterentwickeln. Differenzierung bildet eine bestimmte Gestalt und Funktion aus; Determinierung legt zuvor eine Entwicklungsrichtung fest. Wachstumssignale aus einer Stammzellnische können diese Vorgänge beeinflussen. Eine gezielte Steuerung für medizinische Zwecke gelingt nicht in jedem Fall zuverlässig.

Die Potenz beschreibt die möglichen Zelltypen, nicht Herkunft oder therapeutischen Erfolg. Die genaue Einordnung sehr früher Stadien unterscheidet sich in Lehrdarstellungen etwas. Entscheidend ist die Fähigkeit, einen vollständigen Organismus samt nötiger früher Strukturen, viele Körperzelltypen oder nur eine begrenzte Zellfamilie zu bilden. Eine blutbildende Stammzelle ist gewöhnlich multipotent: Sie liefert mehrere Blutzelltypen, nicht sämtliche Körperzellen. Eine embryonale Stammzelle aus der inneren Zellmasse der Blastozyste ist pluripotent, nicht totipotent.

Embryonal und adult beschreiben die Herkunft einer Stammzelle; die Potenz beschreibt ihre Möglichkeiten. Embryonale Stammzellen werden aus der inneren Zellmasse einer frühen Blastozyste gewonnen. Sie können sich lange teilen und viele Körperzelltypen bilden. Bei ihrer Gewinnung wird die Blastozyste zerstört; das wirft eine ethische Frage auf.

Adulte Stammzellen liegen in Nischen entwickelter Gewebe, etwa Haut, Darm, Leber oder Knochenmark. Sie erneuern oder reparieren meist ihr eigenes Gewebe und sind gewöhnlich multipotent. Im Knochenmark bilden hämatopoetische Stammzellen Blutzellen. Mesenchymale Stammzellen können unter anderem Knochen-, Knorpel-, Fett- und weitere Binde- und Stützzellen hervorbringen. Ältere Tierbefunde deuteten bei manchen Knochenmarkszellen breitere Möglichkeiten an. Die Angaben der beschriebenen Versuche reichen aber nicht für eine allgemeine Regel oder eine Therapieaussage.

Stammzellen sollen funktionsfähige Zellen liefern und geschädigtes Gewebe ersetzen oder erneuern. Eine etablierte Anwendung ist die Übertragung blutbildender Stammzellen, etwa bei Leukämie. Sie werden aus Blut oder Knochenmark gewonnen und sollen nach der Übertragung eine neue Blutbildung aufbauen. Bei einer Spende müssen wichtige Gewebemerkmale möglichst gut zusammenpassen. Nabelschnurblut ist eine weitere Quelle blutbildender Zellen; es wird besonders bei Kindern verwendet. Auch im Labor vermehrte Hautzellen, darunter Hautstammzellen, werden zur Versorgung schwerer Verbrennungen genutzt.

Der gezielte Ersatz bestimmter Nerven- oder insulinbildender Zellen ist dagegen ein Forschungsziel. Eine im Labor mögliche Differenzierung beweist weder klinische Wirksamkeit noch Sicherheit. Übertragene Zellen müssen den benötigten Typ bilden, am richtigen Ort funktionieren und ihre Teilung kontrollieren. Unkontrollierte Teilung kann Gewebe schädigen. Zur Bewertung gehören Nutzen, Wirksamkeitsbelege, Risiken wie Abstoßung und die Herkunft der Zellen.

Beim therapeutischen Klonen wird ein Körperzellkern in eine gespendete, zuvor entkernte Eizelle übertragen. Ihre Umgebung kann ihn in einen frühen Entwicklungszustand zurückversetzen. Die Zelle soll sich bis zur Blastozyste entwickeln; aus deren innerer Zellmasse werden Stammzellen gewonnen und zu benötigtem Gewebe differenziert. Die Gewinnung zerstört die Blastozyste. Das Ziel ist Ersatzgewebe für eine Behandlung, keine Geburt eines geklonten Menschen.

Genetische Ähnlichkeit könnte das Abstoßungsrisiko senken, garantiert aber keine Annahme. Auch unkontrollierte Teilung, unzuverlässige Differenzierung und Veränderungen des erzeugten Gewebes sind zu prüfen. Eine ethische Beurteilung trennt erwarteten Nutzen, tatsächliche Belege, Risiken und den moralischen Status des frühen Embryos. Wie diese Kriterien gewichtet werden, kann unterschiedlich begründet werden.