Stammzellen: Gewinnung und Potential
Fragen aus der Vorlesung Biotechnologie
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Lernkarten
Was sind Stammzellen?
Stammzellen sind nicht spezialisierte Zellen,
Stammzellen sind in der Lage, sich selber zu vermehren ohne ihre Pluripotenz zu verlieren sowie sich in spezialisierte, organspezifische Zellen auszudifferenzieren.
zwei wichtige Einteilung der Stammzellen
embrionale Stammzellen: sind pluripotent (können sich in über 210 verschiedene Zellen differenzieren)
adulte Stammzellen: sind Multipotent, könne isch in gewebsspezifische Zellen differnezieren
Stammzellforschungsgestz Schweiz
Mit dem Stammzellenforschungsgesetz ist es in der Schweiz zulässig, unter bestimmten Bedingungen aus überzähligen menschlichen Embryonen Stammzellen zu gewinnen, um mit ihnen zu forschen. Darüber hinaus dürfen embryonale Stammzelllinien zu Forschungszwecken aus dem Ausland importiert werden
Wie gewinnt man embrionale Stammzellen?
- aus Blastozyte: Embryonen im sehr frühen Stadium, die zerstört werden um die Embryoblasten herauszunehmen und zu kultivieren. (pluripotent)
- Feten: Es werden Stammzellen aus Föten mit bereits ausgebildeten Organen (abgetriebene Föten) gewonnen. Diese Stammzellen sind dann allerdings multipotent und nicht mehr pluripotent.
- therapeutisches Klonen: Aus einer Eizelle oder einer Samenzelle werden die Chromosomen herausgenommen. Aus einer Adulten Zelle werden ebenfalls die Chromosomen herausgenommen und die, aus der Ei bzw. Samenzellen eingesetzt.
Erklären Sie die Begriffe Klon und Klonieren.
Klon heisst auf griechisch Spross.
Beim Klonen geht es um die Erzeugung von genetisch identischen Zellen oder einem ganzen Organismus.
Beim Klonieren geht es um die Erzeugung von Zellen, die gentechnisch verändertes Erbgut enthalten.
reproduktives Klonen
Beim reproduktiven Klonen, wird der Zellkern aus einer ausdifferenzierten Körperzelle eines Tieres entnommen, dessen Eigenschaften vermehrt werden sollen. Dieser Kern wird in eine unbefruchtete Eizelle eines anderen Tieres eingepflanzt, deren Zellkern vor dieser Manipulation entfernt wurde. Nach kurzzeitiger Bebrütung in einer Nährlösung wird der Embryo wie bei einer normalen Schwangerschaft im Uterus einer hormonell „synchronisierten“ Leihmutter ausgetragen.
Probleme beim reproduktiven Klonen
- Gesundheitsschäden der geklonten Individuen (Herz- und Kreislaufstörungen, Krebs, übermässiges Wachstum im Mutterleib, rätselhafte Alterserscheinungen)
- Geringe Erfolgsaussichten bedingen hunderte Einzelbefruchtungen
- Hohe Anzahl abgestorbener Embryonen und Totgeburten
- Genomisches Imprinting n Telomere
Charakteristik von adulten Stammzellen
- Aus ausgewachsenen Individuen ohne gesundheitliche Beeinträchtigung
- Organspezifisch mit begrenzter Teilungs- und Differenzierungsfähigkeit
- Vorkommen: Knochenmark, peripheres Blut, Gehirn, Rückenmark, Zahnwurzel, Skelettmuskel, Haut, Darm, Cornea, Retina, Leber, Pankreas, Fettgewebe
- Zum Teil schwer gewinnbar und zerstreut
- Hämatopoetische Stammzellen aus dem Knochenmark
Beschreibung Therapeutisches Klonen
Das Prinzip des therapeutischen Klonens ähnelt sehr dem Vorgehen beim reproduktiven Klonen: Ein Kern aus einer ausdifferenzierten Körperzelle wird in eine „entkernte Eizelle“ gebracht und unter Kulturbedingungen weitergezüchtet, also nicht wie beim reproduktiven Klonen in einem weiblichen Organismus in den Uterus eingebracht. In einem sehr frühen Stadium der Embryonalentwicklung (beim Menschen etwa bis zum 8-Zellstadium), wenn noch keine Differenzierung der Zellen stattgefunden hat, wird der kleine Zellhaufen geteilt und jede Einzelzelle weitergezüchtet.
Zu diesem Zeitpunkt sind die Zellen noch totipotent. Dies bedeutet, daß sich aus jeder Einzelzelle ein vollständiger Organismus entwickeln könnte. Beim therapeutischen Klonen werden also Embryonen zerstört, um aus ihnen die sog. embryonalen Stammzellen zu gewinnen.
Was sind mesenchymale Stammzellen (MSC)
- Mesenchymale Stamzellen, kurz MSCs, sind die Stammzellen des Bindegewebes, die sich zu Adipozyten, Myozyten, Chondroblasten, Osteoblasten und Knochenmarksstromazellen differenzieren können.
- sind multipotent
- Stammzellen, wie die mesenchymalen Stammzellen, sind für das tissue engineering aber besonders interessant auf Grund ihrer Fähigkeit zur Differenzierung in verschiedene Gewebe und zum self-renewal
Nabelschnurstammzellen
- Hohes Differenzierungspotential
- Immunologisch kompatibel bei Eigenvermehrung
- Längere Lebensdauer als Knochenmarkszellen
- Selten kontaminiert (Viren/Bakterien)
- Einfach und risikolos in hoher Frequenz (ca. 1 Zelle aus 300) zu gewinnen
- Sichere Aufbewahrung möglich
- Lange Verwendung
- Verwendung für Geschwister möglich Abnahme ethisch unproblematisch (ESCs)
Was sind induzierte pluripotente Stammzellen
- sind embryonalen Stammzellen ähnlich
- werden durch Reprogrammierung von Fibroblasten gewonnen$
- man erhofft sich eine patientenspezifische Zelltherapie