WISSEN DER ZUKUNFT - Magazin Wissen TOPPX

Video: Ausschnitt aus einer Patientendokumentation zur Stammzellentherapie. Aufgenommen im XCell-Center.

Ethisch unproblematischer Weg zu individueller Zelltherapie - Veröffentlichung in “Nature”

Stammzellen aus Embryonen können sich noch in alle Gewebe eines Lebewesens zur Bildung von Herz, Leber, Blut, Gehirn und Haut differenzieren - schließlich entsteht der ganze Organismus aus einer befruchteten Eizelle. Will man die aus dem Embryo gewonnenen Stammzellen vom Menschen in der Forschung oder zur Entwicklung von medizinischen Therapien nutzen, stellen sich viele ethische Probleme. Denn bei der Gewinnung der Stammzellen stirbt der Embryo ab. Wissenschaftler suchen daher nach anderen Alternativen zur Herstellung von Stammzellen: Auch im Körper von Erwachsenen bleiben lange oder sogar lebenslang hochflexible Zellen erhalten, damit sich bestimmte Gewebe auch in höherem Alter erneuern können. Solche Zellen, die man ohne größere Verletzungen aus dem Körper von Erwachsenen gewinnen kann, wollen Wissenschaftler als sogenannte adulte Stammzellen nutzbar machen. Nun ist es Forschern der Universität und des Universitätsklinikums Tübingen unter der Leitung von Prof. Thomas Skutella und seinem Team der Abteilung für experimentelle Embryologie gelungen, stabile Stammzellen aus Spermatogonien des menschlichen Hodengewebes von Erwachsenen zu generieren und in Zusammenarbeit mit Prof. Arnulf Stenzl und einer ganzen Reihe von Wissenschaftlern der Universität Tübingen und mit Kölner und Londoner Forschern im Vergleich zu humanen embryonalen Stammzellen zu charakterisieren. Die menschlichen adulten Stammzellen verhielten sich in Tests fast genauso wie die embryonalen Stammzellen und ließen sich in alle drei Keimblätter der Körpergewebe differenzieren. Nach Einschätzung der Wissenschaftler eröffnet ihre Methode der Gewinnung von adulten Stammzellen in Zukunft eventuell einen einfachen und ethisch unumstrittenen Weg zu individuellen Zelltherapien.

Die Zellen aus dem Hodengewebe, an denen die Wissenschaftler geforscht haben, wurden durch eine routinemäßige Gewebeentnahme bei erwachsenen Männern gewonnen. Diese Zellen stellen unter normalen Bedingungen Spermatozyten, und später die Spermien her. Die Wissenschaftler haben das Gewebe einer besonderen Selektionsmethode unterzogen, um die flexiblen, spermienbildenden Zellen gezielt aus dem restlichen Körpergewebe zu isolieren. Dann entwickelten sie optimale Kulturbedingungen, unter denen die Zellen nicht ihr gewohntes Programm zur Bildung von Spermien durchlaufen, sondern eine weit größere Umprogrammierung vornehmen. Außerdem musste sichergestellt werden, dass sich die Zellen mit den wertvollen Stammzelleigenschaften gut vermehren und stabile Zellkulturen bilden konnten. Dabei muss zum Beispiel erprobt werden, welche Wachstumsfaktoren in welcher Menge benötigt werden.

Unter den Versuchsbedingungen im Labor erwiesen sich die aus Hodengewebe gewonnenen adulten Stammzellen als fast genauso vielseitig wie embryonale Stammzellen und konnten ganz unterschiedliche Zell- und Gewebetypen bilden. Getestet wurde die Methode an insgesamt 22 Hodengewebeproben von verschiedenen Männern. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass sich die einzelnen Schritte ihrer Vorgehensweise weiter optimieren lassen. Doch der Aufwand könnte sich lohnen, denn die adulten menschlichen Stammzellen haben gegenüber den embryonalen Stammzellen einige bestechende Vorteile: Zum einen sind sie wegen ihrer unkomplizierten Gewinnung ethisch nicht umstritten. Zum anderen könnte man sie für die Behandlung von Krankheiten für jeden Patienten individuell mit dem eigenen Erbgut und hundertprozentig passenden Gewebemerkmalen herstellen. Dadurch werden sie vom Immunsystem nicht abgestoßen. Eine ähnliche pluripotente Stammzellquelle ist bei Frauen bisher nicht entdeckt worden. Bis Stammzellen tatsächlich zur Therapie von Erkrankungen eingesetzt werden können, ist es noch ein weiter Weg. Doch ein wichtiger Schritt dorthin könnte mit den neuen Forschungsergebnissen erreicht sein.

Quelle: idw/Veröffentlichung: Conrad et al., “Generation of pluripotent stem cells from adult human testis”, Nature, Online-Vorabveröffentlichung

(idw). Krankenhäuser und Heilpraktikerschulen tragen seinen Namen, jedes Jahr erhalten Mediziner die Paracelsus-Medaille der deutschen Ärzteschaft. Doch wer war Paracelsus und was hat er so Wichtiges vollbracht, dass noch heute jeder seinen Namen kennt? Die “Nachrichten aus der Chemie” stellen den Heilkundigen der Renaissance vor und zeigen, wo sein Wirken bis heute Spuren hinterlassen hat.

Der vollständige Name des 1493 geborenen Arztes lautete Theophrastus Bombastus von Hohenheim, doch er selbst nannte sich Paracelsus. Wie Galileo Galilei war er ein typischer Gelehrter der Renaissance: Er gab wenig auf überlieferte Weisheiten aus Büchern. Sein kritischer Forschergeist spornte ihn an, eigene Beobachtungen anzustellen und nur das zu glauben, was er selber sah. Er übte offen Kritik an zur damaligen Zeit als unumstößlich geltenden Lehrmeinungen; dies verschaffte ihm erbitterte Feinde und versetzte die Wissenschaftswelt in Aufruhr.
Paracelsus setzte als erster alchemisch hergestellte Arzneimittel ein und sorgte so dafür, dass die Alchemie in die Medizin, Apotheken und Universitäten einzog. Später mauserte sich der neue Wissenschaftszweig zur modernen Naturwissenschaft.
Grundlage seines medizinischen Systems war die Dreiprinzipienlehre. Demnach besteht der menschliche Körper aus drei Einheiten: aus brennbarem Schwefel, der die Seele symbolisiert, aus flüchtigem Quecksilber als Zeichen des Lebensgeistes und aus festem Salz als Sinnbild des Körpers. Um einen Menschen zu heilen, waren diese drei Bestandteile ins Gleichgewicht zu bringen. Paracelsus’ Regeln für die Herstellung entsprechender Medikamente sind noch heute Bestandteil des homöopathischen Arzneibuches der Bundesrepublik Deutschland.
Leben und Wirken des Paracelsus präsentiert Michael W. Mönnich in der Doppelausgabe Juli/August der “Nachrichten aus der Chemie”. Die PDF-Datei des Artikels gibt es bei der Redaktion der “Nachrichten aus der Chemie” unter nachrichten@gdch.de.

Video: Erforschung der Meditation

(idw). Existiert Gott? Ist es notwendig, dass er existiert? Oder reicht nicht der Glaube allein? Je genauer Naturwissenschaftler die Funktionsweise des menschlichen Gehirns entschlüsseln, umso mehr müssen sich Theologen mit der Frage nach der Beziehung zwischen Gott und Gehirn auseinandersetzen. Dr. Tobias Kläden vom Seminar für Pastoraltheologie der Universität Münster stellt sich dieser Herausforderung. Das neue Gebiet der so genannten Neurotheologie wird zumeist von Naturwissenschaftlern besetzt, Theologen haben bisher eher wenig Kenntnis davon genommen.

Die amerikanischen Neurowissenschaftler Andrew Newberg und Eugene d’Aquili haben untersucht, was passiert, wenn Menschen meditieren. “Sie konnten bei Buddhisten und Franziskanerinnen nachweisen, dass bei der Meditation ein Bereich im Scheitellappen, der dafür sorgt, dass ich mich von der Umwelt als verschieden empfinde, kaum noch aktiviert war”, erläutert Kläden. “Die Menschen fühlten sich eins mit Gott und dem Universum.” Und das unabhängig davon, ob sie an einen personalen Gott glaubten wie die Christinnen oder an ein namenloses Absolutes wie die Buddhisten.

Das, so die Schlussfolgerung von Newberg und d’Aquili, sei ein Beweis dafür, dass Glaube und religiöse Erfahrung keine Hirngespinste seien. Schließlich gebe es den physiologischen Nachweis, dass etwas im Gehirn im Augenblick der religiösen Erfahrung passiere. Umgekehrt ist es dem Kanadier Michael Persinger gelungen, mithilfe eines leichten Magnetfeldes Menschen die Präsenz des Göttlichen zu suggerieren, indem die Schläfenlappen im Gehirn stimuliert wurden. “Bereits in der Antike wusste man, dass Menschen mit Epilepsie etwas Besonderes sind, eine ‘heilige Krankheit’ haben”, erzählt Kläden. Epileptische Anfälle gingen häufig mit religiösen Empfindungen einher, Epilepsie wiederum könne beispielsweise durch Tumore im Schläfenlappen ausgelöst werden.

Die Interpretationen der empirischen Versuche seien häufig vollmundig, mal werde versucht, Gott als Funktion des Gehirns zu erklären, mal, die Funktion des Gehirns als Beweis für die Existenz Gottes heranzuziehen. “Das hängt immer von der religiösen Voreinstellung ab”, meint Kläden. Bei Doubleblind-Experimenten im Magnetfeld von Persinger habe sich gezeigt: Menschen können auch ein religiöses Gefühl spüren, obwohl faktisch nichts passiert ist. “Häufig liefern die Naturwissenschaftler zu ihren Experimenten Interpretationen, die nichts mehr mit Neurowissenschaften zu tun haben, sondern auf bestimmten philosophischen Vorannahmen beruhen”, so Kläden.

Und genau das ist für ihn der Grund, dass sich auch die Theologen einmischen müssen. Denn die Daten zu bezweifeln, das kommt ihm nicht in den Sinn. Aber bei der Interpretation der Ergebnisse und der Beantwortung der Frage, ob Gott nur ein neuronales Gewitter im Gehirn sei, da haben die Theologen auch etwas beizutragen. “Tiefe meditative Versenkungen sind nicht die Religion des Alltags. Haben solche religiösen Spitzenerfahrungen überhaupt Relevanz für den Alltag?” Aber noch gebe es auch bei den Theologen keine eindeutige Definition von Religiosität. “Da können die Neurowissenschaften einen wichtigen Beitrag leisten.”

“Kommt Religion wirklich nur im Gehirn vor? Gibt es denn keine Wirklichkeit außerhalb des Gehirns? Natürlich müssen religiöse Erfahrungen im Gehirn verankert sein, denn dort haben alle Erfahrungen und Gefühle ihre Basis”, sagt Kläden. Er ist sich aber sicher: Gott ist kein Gegenstand der empirisch erfassbaren Welt, daher könne er auch nicht mit naturwissenschaftlichen Mitteln erforscht werden.

Kommentar:
Was sich aber mit naturwissenschaftlichen Methoden erforschen läßt, ist nach Meinung des Autors Klaus-Dieter Sedlacek das Jenseits oder das unsterbliche Bewusstsein. Im seinem neu erschienenen Sachbuch “Unsterbliches Bewusstsein - Raumzeit-Phänomene, Beweise und Visionen” ISBN: 978-3-837-04351-8 tritt er dafür den Beweis an.

(idw). Oregano gibt nicht nur der Pizza ihren typischen Geschmack. Das Gewürz enthält auch eine Substanz, die unter anderem gegen Entzündungen zu helfen scheint. Das haben Forscher der Universität Bonn und der ETH Zürich herausgefunden. Sie verabreichten den Wirkstoff namens Beta-Caryophyllen (E-BCP) Mäusen, die eine entzündete Pfote hatten. In sieben von zehn Fällen besserten sich daraufhin die Symptome. Möglicherweise lässt sich E-BCB auch gegen Erkrankungen wie Osteoporose oder Arterienverkalkung einsetzen. Die Studie erscheint am Montag, 23. Juni, in den “Proceedings of the National Academy of Sciences” (PNAS).
E-BCP ist ein typischer Inhaltsstoff vieler Gewürz- und Nahrungspflanzen. So kommt die Substanz unter anderem auch in Basilikum, Rosmarin, Zimt und schwarzem Pfeffer vor. Mit unserer Nahrung nehmen wir täglich bis zu 200 Milligramm des ringförmigen Moleküls auf.

Unbekannt war bislang, dass es im Körper segensreiche Wirkungen entfalten kann: “Nach unseren Ergebnissen ist E-BCP entzündungshemmend”, erklärt Professor Dr. Andreas Zimmer vom Bonner Life&Brain-Zentrum. “Aber nicht nur das: Experimente an Mäusen haben gezeigt, dass die Substanz sogar bei Osteoporose wirksam ist.”

Beta-Caryophyllen dockt spezifisch an bestimmte Empfänger-Strukturen in der Zellmembran an, die so genannten Cannabinoid-CB2-Rezeptoren. Dadurch verändert sich das Verhalten der Zelle: Sie schüttet dann beispielsweise weniger entzündungsfördernde Signalstoffe aus. “Wir haben Mäuse, die unter einer entzündlichen Schwellung der Pfote litten, mit E-BCP behandelt”, erläutert Dr. Jürg Gertsch von der ETH Zürich. “In bis zu 70 Prozent der Fälle klang die Schwellung daraufhin ab.”

Pizza macht nicht high

Damit könnte E-BCP als Ausgangspunkt für neue Medikamente in Frage kommen. Besonders attraktiv für Pharmaforscher ist dabei, dass die Substanz in der Natur so häufig vorkommt. Dazu gesellt sich aber noch ein zweiter Vorteil: Beta-Caryophyllen hat im Gegensatz zu anderen Substanzen, die auf den CB2-Rezeptor wirken, keine berauschende Wirkung.

Der CB2-Rezeptor hat nämlich einen “Bruder” namens CB1, der vor allem Drogenforschern ein Begriff ist. CB1 kommt unter anderem in den Nervenzellen des Gehirns vor. An ihn können beispielsweise bestimmte Inhaltstoffe der Hanfpflanze andocken. Was dann passiert, wissen Marihuana-Konsumenten allzu genau.

CB1 und CB2 sind zwar keine Zwillinge, aber doch sehr eng verwandt. Substanzen, die CB2 stimulieren, wirken daher oft auch berauschend. Anders E-BCP: Es ist der erste bekannte natürliche Wirkstoff, der spezifisch an CB2 bindet und nicht an CB1 - deshalb macht Pizza auch nicht high.

Beide Rezeptoren sind Teil des so genannten Endocannabinoid-Systems. Forscher schreiben ihm mehr und mehr eine wichtige Rolle bei verschiedenen Erkrankungen zu: Läuft es aus dem Ruder, können vermutlich Herzkrankheiten, Allergien, chronische Schmerzen oder auch Gedächtnisstörungen die Folge sein. “Endocannabinoide sind Substanzen, die der Körper selbst bildet und die ihn im Gleichgewicht halten”, erklärt Zimmer. So wirken sie bei einer Entzündung wie ein Tritt auf die Bremse: Sie verhindern, dass das Immunsystem zu viel des Guten tut und Abwehrreaktion außer Kontrolle gerät.

Auch chronische Störungen wie Morbus Crohn - eine Entzündung des Darmtrakts - lassen sich vielleicht mit E-BCP in den Griff bekommen. “Die Verbindung könnte ein wichtiger Faktor in der Ernährung sein, um derartige Zivilisationskrankungen zu bremsen”, vermutet Dr. Jürg Gertsch. Wer künftig alle Speisen mit Oregano würzt, lebt damit aber trotzdem nicht unbedingt gesünder. “Das Endocannabinoidsystem kommt dann zum Zuge, wenn bei Stoffwechselprozessen das Gleichgewicht gestört ist”, sagt Professor Zimmer. “Es ist ähnlich wie mit Antidepressiva: Die helfen zwar bei Depressionen. Ein Gesunder bekommt durch sie aber keine bessere Laune.”

WISSEN DER ZUKUNFT berichtet über das Wunderwelt Wissen.

Sicher wird man auch im Zukunft verpflanzbare Schweineherzen nicht im Laden kaufen können. Foto: Schrollum

(DailyNet) Nach herben Rückschlägen kommt die Forschung an der Verpflanzung von Schweineorganen in Menschen jetzt wieder in Schwung. Das berichtet das Technologiemagazin Technology Review in seiner Ausgabe 07/07. So hat in Russland gerade die erste klinische Studie begonnen, bei der Diabetes-Patienten Inselzellen von Schweinen injiziert bekommen. Diese sollen dafür sorgen, dass die Diabetes-Kranken ohne Insulin-Zufuhr von außen oder zumindest mit einer niedrigeren Dosis auskommen. Für die Behandlung werden die Schweine-Zellen in einem speziellen Gel verkapselt, das zwar Insulin und Nährstoffe durchlässt, nicht aber die Antikörper, Fresszellen und weißen Blutkörperchen der menschlichen Immunabwehr. Ohne diese Verkapselung würden die Schweinezellen sofort eine heftige Abstoßungsreaktion auslösen.

Die mögliche Diabetes-Therapie stammt vom neuseeländischen Unternehmen Living Cell Technologies, das sich schon seit 18 Jahren mit diesen sogenannten Xenotransplantationen beschäftigt. Der Rest der Branche hatte nach einem kleinen Boom Ende der 1980er Jahre aufgegeben. Ein wichtiger Grund dafür war die Entdeckung von Retroviren im Erbgut von Schweinen, die dem HI-Virus ähneln und im Reagenzglas auch menschliche Zellen infizierten.

Mittlerweile aber gelten die Schweine-Retroviren “nicht mehr als unlösbares Problem”, sagt der Inselzellen-Spezialist Bernhard Hering von der University of Minnesota. So ließen sich die Viren mittlerweile sicher diagnostizieren und die Übertragungswahrscheinlichkeit drastisch senken.

Wie andere Forscher setzt Hering darauf, Schweinezellen nicht zu verkapseln, sondern gentechnisch so zu verändern, dass das menschliche Immunsystem sie besser toleriert. Dabei arbeitet er mit dem deutschen Klon-Experten Eckhard Wolf zusammen, der derzeit bei München einen hochmodernen Stall für Schweine für die Xenotransplantation bauen lässt. An der Mayo Clinic in den USA entsteht unterdessen für 17 Millionen Dollar ein weiterer Hightech-Stall. Dort sollen in Zukunft sogar ganze Schweineherzen in Menschen verpflanzt werden.