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37. Genehmigung nach dem Stammzellgesetz

Erteilt am 20.01.2009. Genehmigung erweitert am 06.03.2009, 08.05.2009 und 09.04.2010 (siehe 2.). Registereintrag zuletzt aktualisiert am 03.11.2010.

1. Genehmigungsinhaber(in)

Max-Planck-Gesellschaft (Max-Planck-Institut für Molekulare Biomedizin, Münster)

2. Zell-Linien

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

  • H1 (Wicell Research Institute, Madison, WI, USA)
  • H9 (Wicell Research Institute, Madison, WI, USA)

Im Rahmen der Erweiterungen der Genehmigung vom 06.03.2009, 08.05.2009 und 09.04.2010 wurden zur Durchführung der unten benannten Forschungsarbeiten die Einfuhr und Verwendung humaner embryonaler Stammzellen folgender weiterer Linien genehmigt:

  • H7 (Wicell Research Institute, Madison, WI, USA)
  • HUES2 (Harvard University, Cambridge, MA, USA)
  • HUES6 (Harvard University, Cambridge, MA, USA)
  • NCL-3 (Newcastle Fertility Centre, Newcastle upon Tyne, Großbritannien)
  • NCL-4 (Newcastle Fertility Centre, Newcastle upon Tyne, Großbritannien)
  • Shef 3 (University Sheffield, Großbritannien)

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

Die Verwendung der genannten humanen embryonalen Stammzellen (hES-Zellen) wurde für ein Forschungsvorhaben genehmigt, in dessen Verlauf neue und verbesserte Strategien für die Induktion von Pluripotenz in somatischen Zellen erarbeitet sowie die Vorgänge untersucht werden sollen, die zur Induktion von Pluripotenz in somatischen Zellen führen. Humane embryonale Stammzellen (hES-Zellen) sollen dabei zum einen für Vergleichszwecke genutzt werden, um in direkter Gegenüberstellung von humanen induzierten pluripotenten Stammzellen (hiPS-Zellen) und hES-Zellen feststellen zu können, ob und inwiefern identische oder voneinander abweichende Eigenschaften in diesen Zellen bzw. in aus ihnen differenzierten Zellen vorliegen. Dazu sollen hES-Zellen und hiPS-Zellen in verschiedene Zelltypen, beispielsweise neurale Zellen, Leberzellen, Herz- und Skelettmuskelzellen sowie (Vorläufer)Zellen des Blutes und Endothels differenziert und aus hES- bzw. hIPS-Zellen abgeleitete Zellen hinsichtlich ihrer Eigenschaften miteinander verglichen werden. Zum anderen sollen aus hES-Zellen verschieden weit differenzierte Zellen unterschiedlichen Zelltyps selbst Gegenstand der Reprogrammierung sein. Auf diese Weise sollen Zelltypen bestimmt werden, die einer Reprogrammierung in besonders guter Weise zugänglich sind; ferner soll an den so reprogrammierten Zellen untersucht werden, welche Gene im Prozess der Reprogrammierung aktiviert bzw. inaktiviert werden und welche epigenetischen Veränderungen auftreten.

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:

Induzierten pluripotenten Stammzellen des Menschen (hiPS-Zellen) wird ein hohes Potential sowohl als Zellmodell bei der Erforschung von Krankheiten als auch, auf längere Sicht, in der regenerativen Medizin zugesprochen. Bislang sind die Mechanismen der Reprogrammierung jedoch nur ansatzweise verstanden, die Rolle der zur Reprogrammierung verwendeten Faktoren im Reprogrammierungsprozess ist erst teilweise bekannt. Ein Ziel des genehmigten Forschungsvorhabens ist es, durch Reprogrammierung verschiedener Zelltypen und Vergleich der entstehenden Zellen mit hES-Zellen allgemeine Erkenntnisse über Gemeinsamkeiten und Unterschiede von hES-Zellen und hiPS-Zellen sowie aus ihnen differenzierten Zellen zu erlangen. Die Untersuchungen können ferner Aufschluss darüber geben, ob und inwiefern die zur Reprogrammierung genutzten Methoden und Ausgangszellen (hier verschiedene menschliche somatische Zelltypen) reproduzierbar zu Zellen führen, die Eigenschaften humaner ES-Zellen haben. Dies kann zu Erkenntnissen darüber führen, welche humanen somatischen Zellen und welche Methoden sich eignen, um Zellen effizient in hiPS-Zellen überführen zu können, was beispielsweise im Rahmen der Erforschung von Pathogenesemechanismen unter Nutzung von hiPS-Zellen oder für die langfristig denkbare klinische Anwendung dieser Zellen von Bedeutung sein kann.

Das Projekt dient ferner dem Ziel, molekulare Vorgänge bei der Reprogrammierung besser zu verstehen. Dazu sollen aus hES-Zellen (verschieden weit) differenzierte Zellen verschiedener Zelltypen unter Nutzung definierter Faktoren reprogrammiert und Veränderungen auf der Ebene des Transkriptoms sowie des Epigenoms während des Reprogrammierungsvorganges analysiert werden. Dadurch wird die Möglichkeit eröffnet, die Reprogrammierbarkeit von definierten Zellpopulationen in unterschiedlichen Differenzierungsstadien untersuchen zu können. Die geplanten Untersuchungen, die verschiedene Ebenen der Regulation von Genexpression einschließen, können insgesamt zu Erkenntnissen über an der Reprogrammierung beteiligte Faktoren und Signalübertragungswege führen bzw. zur Klärung der Frage beitragen, welche epigenetischen Eigenschaften von somatischen Zellen im Reprogrammierungsprozess welchen Veränderungen unterliegen.

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.

iPS-Zellen der Maus wurden bereits vielfach durch Transfer verschiedener Kombinationen von Transkriptionsfaktoren erzeugt und bezüglich des Vorliegens von für pluripotente Zellen typischen Eigenschaften untersucht. Vergleiche mit embryonalen Stammzellen der Maus wurden dabei in vielen Fällen durchgeführt.

Im Antragsverfahren wurde dargelegt, dass für iPS-Zellen der Maus verschiedene Ansätze beschrieben wurden, mit deren Hilfe die Zahl der für die Induktion der Pluripotenz erforderlichen Faktoren reduziert worden ist. Ferner wurde dargelegt, dass die Verwendung von Zellen, die noch nicht terminal differenziert sind und gegebenenfalls bereits einen oder mehrere der Reprogrammierungsfaktoren produzieren, eine Reduktion der Zahl der für die Reprogrammierung erforderlichen Faktoren ermöglicht. Dieser im Maussystem etablierte Ansatz soll nun auf menschliche Zellen übertragen werden.

Die Protokolle, die für die Differenzierung von hES-Zellen in verschiedene Zelltypen zum Einsatz gelangen sollen, wurden an murinen oder humanen ES-Zellen etabliert; ihre Eignung für die Differenzierung von hES-Zellen in die entsprechenden Zelltypen ist hinreichend gezeigt.

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

Das Ziel des Vorhabens ist die Überprüfung der Fragestellung, inwiefern iPS-Zellen des Menschen humanen embryonalen Stammzellen gleichen. Diese Untersuchungen erfordern die Nutzung menschlicher ES-Zellen. Die molekularen Grundlagen von Pluripotenz, die hier vergleichend untersucht werden sollen, unterscheiden sich bei ES-Zellen verschiedener Spezies teils erheblich. Insofern kann das formulierte Forschungsziel nicht unter Verwendung von ES-Zellen anderer Spezies voraussichtlich nicht erreicht werden.

In Forschungsvorhaben sollen ferner Erkenntnisse darüber gewonnen werden, welche Prozesse auf molekularer Ebene bei der Reprogrammierung von aus hES-Zellen differenzierten Zellen ablaufen. In diesem Zusammenhang soll insbesondere die Frage untersucht werden, ob durch die Reprogrammierung solcher Zellen der ursprüngliche pluripotente Zustand, wie er vor der Differenzierung in hES-Zellen vorlag, wieder hergestellt werden kann. Die Klärung dieser Fragestellung erfordert ebenfalls die Nutzung von hES-Zellen.

Stand: 03.11.2010

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