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35. Genehmigung nach dem Stammzellgesetz

Erteilt am 18.12.2008. Registereintrag zuletzt aktualisiert am 28.10.2010.

1. Genehmigungsinhaber(in)

Herr Prof. Dr. Thomas Skutella (bis Oktober 2010 Anatomisches Institut der Eberhard-Karls-Universität, Tübingen, seit November 2010 Institut für Anatomie und Zellbiologie der Ruprecht-Karls-Universität, Heidelberg)

2. Zell-Linien

Die vorgesehenen Forschungsarbeiten basieren auf humanen embryonalen Stammzellen (hES-Zellen) der folgenden Linie:

  • H1 (Wicell Research Institute, Madison, WI, USA)

Die Genehmigung gilt jeweils auch für die Einfuhr und Verwendung von Sub-Linien (z.B. von klonalen Sub-Linien oder genetisch modifizierten Derivaten) der genannten humanen embryonalen Stammzell-Linie(n).

3. Angaben zum Forschungsvorhaben

Der Import und die Verwendung der oben genannten humanen embryonalen Stammzellen (hES-Zellen) wurden für ein Projekt genehmigt, in dessen Rahmen neuartige Stammzellen aus humanem Hodengewebe (human adult germline stem cells, haGSCs) bezüglich einer Vielzahl von Eigenschaften, insbesondere zur weiteren Abklärung vermuteter Pluripotenz, untersucht und mit hES-Zellen verglichen werden sollen. Erste Charakteristika dieser neuartigen Zellen waren kürzlich publiziert worden (Conrad et al., Nature, 456, 344, 2008). Das nun genehmigte Forschungsvorhaben soll dazu beitragen, vertiefend zu klären, in welchen Eigenschaften sich beide Zelltypen gleichen bzw. unterscheiden.

Dazu sollen beide Zelltypen zunächst bezüglich des Auftretens von für pluripotente Zellen charakteristischen Markern verglichen werden. Das Genexpressionsprofil soll hinsichtlich des Transkriptoms sowie der Präsenz von für hES-Zellen typischen mikro-RNAs untersucht und verschiedene epigenetische Eigenschaften beider Zelltypen sollen bestimmt und verglichen werden. Ferner ist vorgesehen, auf der Expression von Reportergenen basierende Methoden zur Anreicherung von haGSCs unter vergleichender Nutzung von hES-Zellen zu etablieren sowie neue Oberflächenmoleküle zu identifizieren, mit deren Hilfe ggf. eine Anreicherung des jeweiligen Zelltyps möglich ist. Schließlich soll sowohl in vitro als auch nach Transplantation in immundefiziente Mäuse das Vermögen beider Zelltypen miteinander verglichen werden, spezialisierte Zellen aller drei Keimblätter bilden zu können, wobei in vitro insbesondere die Differenzierung zu kardialen, neuralen und pankreatischen Zellen sowie zu Knochenzellen und Zellen der Skelettmuskulatur untersucht werden soll.

4. Hochrangigkeit der Forschungsziele

Entsprechend der im Antragsverfahren erbrachten wissenschaftlich begründeten Darlegung dienen die genehmigten Forschungsarbeiten an hES-Zellen nach übereinstimmender Auffassung der Zentralen Ethik-Kommission für Stammzellenforschung (ZES) und des RKI hochrangigen Forschungszielen für den wissenschaftlichen Erkenntnisgewinn im Rahmen der Grundlagenforschung. Für diese Beurteilung sind folgende Gründe maßgeblich:

Ziel des genehmigten Vorhabens ist es, die bereits erfolgten vergleichenden Untersuchungen zwischen haGSCs und hES-Zellen weiterzuführen und zu vertiefen sowie auf diesem Wege zu überprüfen, in welchen weiteren Eigenschaften Gemeinsamkeiten bzw. Unterschiede zwischen beiden Zelltypen bestehen. Dabei sollen – im Unterschied zu den bislang veröffentlichten Untersuchungen – klonale haGSC-Linien genutzt werden. Die hier genehmigten vergleichenden Untersuchungen unter Verwendung von hES-Zellen dienen letztlich der Beantwortung der Frage, ob und inwiefern haGSCs und hES-Zellen identische Eigenschaften haben, in welchen Charakteristika sie sich unterscheiden und was die Ursachen für mögliche Unterschiede sein könnten, beispielsweise hinsichtlich der molekularen Grundlagen der Pluripotenz dieser Zellen oder ihres Differenzierungsverhaltens. Die geplanten Untersuchungen gehen deutlich über bislang publizierte Ergebnisse zur vergleichenden Charakterisierung von hES-Zellen und haGSCs hinaus und führen im Ergebnis voraussichtlich zu einem hochrangigen Kenntnisgewinn über bislang unbekannte Eigenschaften von haGSCs. Das Vorhaben kann bei erfolgreicher Durchführung dazu beitragen, das Potential dieser neuen Zellen für die Forschung und für künftig denkbare Therapieansätze besser einschätzen zu können. Darüber hinaus kann im Ergebnis des Projektes voraussichtlich besser beurteilt werden, ob und inwiefern die Verwendung von haGSCs eine Alternative zur Nutzung von hES-Zellen darstellen könnte.

5. Notwendige Vorarbeiten und Erforderlichkeit der Verwendung von humanen embryonalen Stammzellen für die mit dem Vorhaben verfolgten Fragestellungen

Im Antragsverfahren wurde dargelegt, dass das Projekt in allen wesentlichen Punkten ausreichend vorgeklärt und der Übergang zur Nutzung humaner ES-Zellen folglich gerechtfertigt ist.

Multipotente Keimbahnstammzellen der Maus (multipotent adult germline stem cells, maGSCs) sind bereits etabliert und ihre Eigenschaften untersucht und publiziert worden. Diese Zellen weisen bestimmte Charakteristika muriner ES-Zellen auf. Ihre Charakterisierung sowie die Bestimmung wesentlicher Eigenschaften erfolgten dabei im Vergleich mit pluripotenten embryonalen Stammzellen der Maus. Bisherige Untersuchungen in der Arbeitsgruppe des Genehmigungsinhabers mit haGSCs führten zur Etablierung von Testis-abgeleiteten Zellen des Menschen, die in bestimmten Eigenschaften pluripotenten embryonalen Stammzellen ähnlich sind. Dies war u.a. durch erste Vergleiche von Ergebnissen der Charakterisierung dieser Zellen mit Daten aus entsprechenden Untersuchungen an hES-Zellen bestätigt worden.

Die Parameter, die in hES-Zellen und haGSCs bestimmt und verglichen werden sollen, sind an murinen ES-Zellen und teilweise auch an hES-Zellen bereits untersucht und die Ergebnisse in der wissenschaftlichen Literatur beschrieben worden. Die für die Durchführung des genehmigten Projektes erforderlichen wesentlichen Methoden sind etabliert und erfolgreich an mES-Zellen und hES-Zellen angewandt worden.

Im Antragsverfahren wurde ferner dargelegt, dass sich der mit dem Forschungsvorhaben angestrebte Erkenntnisgewinn voraussichtlich nur unter Verwendung von hES-Zellen erreichen lässt.

Ziel der genehmigten Arbeiten ist ein Erkenntnisgewinn über die Eigenschaften von haGSCs sowie die Beantwortung der Frage, ob und inwieweit Eigenschaften von haGSCs und hES-Zellen identisch sind bzw. voneinander abweichen. hES-Zellen dienen hierbei zu Vergleichszwecken. Für die Fragestellung, ob ein potentiell pluripotenter humaner Stammzelltyp typische Eigen­schaften von hES-Zellen hat, ist ein direkter experimenteller Vergleich beider Zelltypen erforderlich.

Der angestrebte Erkenntnisgewinn kann nicht unter Nutzung von ES-Zellen anderer Spezies (z.B. ES-Zellen der Maus oder des Affen) erreicht werden, da sich diese ES-Zellen von humanen ES-Zellen gerade hinsichtlich der Grundlagen ihrer Pluripotenz unterscheiden. Diese Zellen sind für Vergleichszwecke im beantragten Projekt folglich ungeeignet.

Eine Verwendung induzierter pluripotenter Stammzellen (iPS-Zellen) des Menschen ist zur Erreichung des formulierten Forschungsziels nach gegenwärtigem Kenntnisstand ebenfalls nicht möglich. Für diese Zellen ist derzeit teils noch nicht belegt, ob sie bezüglich der im Projekt zu untersuchenden Eigenschaften überhaupt mit hES-Zellen identisch sind. Zudem ist nicht bekannt, inwiefern die mit der Reprogrammierung an diesen Zellen vorgenommenen genetischen Modifikationen die Einsetzbarkeit dieser Zellen für die beantragten Experimente einschränken könnten.

Stand: 28.10.2010

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