3. Genehmigung nach dem Stammzellgesetz

1. Genehmigungsinhaber(in)

Professor Dr. Wolfgang-Michael Franz (Medizinische Klinik und Poliklinik I - Großhadern - Klinikum der Universität München)

2. Zell-Linien

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

• H7 (Wicell Research Institute, Madison, WI, USA)
• H9 (Wicell Research Institute, Madison, WI, USA)
• H13 (Wicell Research Institute, Madison, WI, USA)
• H14 (Wicell Research Institute, Madison, WI, USA)
• I3 (Technion-Israel Institute of Technology, Haifa, Israel)
• I4 (Technion-Israel Institute of Technology, Haifa, Israel)
• I6 (Technion-Israel Institute of Technology, Haifa, Israel)

Im Rahmen der Erweiterungen der Genehmigung vom 16.05.2007 und 24.07.2009 wurden zur Durchführung der unten benannten Forschungsarbeiten die Einfuhr und Verwendung humaner embryonaler Stammzellen folgender weiterer Linien genehmigt:

• H1 (Wicell Research Institute, Madison, WI, USA)
• HES-1 (ES Cell International Pte Ltd, Singapur)
• HES-2 (ES Cell International Pte Ltd, Singapur)
• HES-3 (ES Cell International Pte Ltd, Singapur)
• HES-4 (ES Cell International Pte Ltd, Singapur)
• HES-5 (ES Cell International Pte Ltd, Singapur)
• HES-6 (ES Cell International Pte Ltd, Singapur)

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

Für Forschungsarbeiten unter dem Titel „Gewinnung in vitro differenzierter Herzmuskelzellen aus humanen embryonalen Stammzellen zur Transplantation in das infarzierte Myokard“ wurde die Einfuhr und Verwendung humaner embryonaler Stammzellen genehmigt. Das Vorhaben hat die In-vitro-Differenzierung von humanen embryonalen Stammzellen in Herzmuskelzellen (Kardiomyozyten), deren selektive Anreicherung - u.a. nach Ko-Kultivierung mit einer viszeralen entoderm-ähnlichen Zellinie (END-1) - und die anschließende funktionelle Charakterisierung der differenzierten Zellen zum Ziel. Zu diesem Zweck sollen ausgewählte Promotor-Reportergenkonstrukte in humane embryonale Stammzellen eingebracht werden, um dann die in vitro differenzierte Herzmuskelzellen mit Hilfe spezifischer Aufreinigungsverfahren isolieren zu können. Nach der immunologischen, elektrophysiologischen und pharmakologischen Charakterisierung sollen die aufgereinigten Herzmuskelzellen zur Funktionsüberprüfung in ein Herzinfarktmodell immundefizienter Mäuse transplantiert werden.

Bei dem Forschungsvorhaben wird mit einer voraussichtlichen Dauer von 5 Jahren gerechnet.

4. Hochrangigkeit der Forschungsziele

Nach der im Antragsverfahren erbrachten wissenschaftlich begründeten Darlegung dienen die vorgesehenen Forschungsarbeiten an humanen embryonalen Stammzellen 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:

Das genehmigte Forschungsvorhaben zielt primär auf die Differenzierung von humanen embryonalen Stammzellen in Kardiomyozyten und auf die Entwicklung sowie Etablierung eines neuen Verfahrens zur Aufreinigung der resultierenden Herzmuskelzellen. Es ist zu erwarten, dass sich im Verlaufe des Vorhabens grundlegende Fragen zu den Faktoren und Bedingungen, die die Differenzierung humaner embryonaler Stammzellen in Kardiomyozyten steuern und beeinflussen, sowie zur Methodik der Anreicherung dieser differenzierten Zellen klären lassen. Dieses Projekt, das die grundlegenden, an murinen embryonalen Stammzellen erarbeiteten Verfahren und Analysen auf humane embryonale Stammzellen anwendet, trägt somit dazu bei, Fragen von essentieller Bedeutung für das Verständnis der Stammzell-Differenzierung zu klären. Es ist damit in der Grundlagenforschung hochrangig.

Die o.g. konkreten Forschungsziele können darüber hinaus mittelfristig bzw. längerfristig potenziell relevant sein für die Erweiterung medizinischer Erkenntnisse bei der Entwicklung diagnostischer, präventiver oder therapeutischer Verfahren zur Anwendung beim Menschen. Das heißt hier:

Die Differenzierung von humanen embryonalen Stammzellen in Kardiomyozyten und deren Aufreinigung und Anreicherung ist ein notwendiger Zwischenschritt auf dem Weg zur Entwicklung eines neuen therapeutischen Verfahrens: Langfristig könnte die im Projekt angestrebte Klärung der grundlegenden Fragen zur Differenzierung und Anreicherung der Zellen der Etablierung von zellulären Therapien zur Minderung der Folgeschäden nach Herzinfarkt (Herzinsuffizienz, geschädigtes Herzgewebe) dienen. Die hier verfolgten Ansätze sind daher im Fall ihrer Realisierbarkeit von hohem medizinischen Interesse.

Die Wahl des Versuchsansatzes für die Umsetzung des angestrebten Zieles, hier: die Differenzierung humaner embryonaler Stammzellen in funktionsfähige Kardiomyozyten und deren anschließender Anreicherung, ist - ungeachtet aller gerade im Stadium der Grundlagenforschung unvermeidbaren Imponderabilien - im Antragsverfahren plausibel dargelegt worden. In Vorarbeiten an embryonalen Stammzellen der Maus wurden grundlegende Fragen für die Umsetzbarkeit des Vorhabens untersucht und belegt.

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

Nötige Voruntersuchungen mit murinen embryonalen Stammzellen zur Entwicklung der Bedingungen für die Differenzierung von Herzmuskelzellen sowie deren Charakterisierung sind in verschiedenen Laboratorien und auch vom Genehmigungsinhaber selbst in seinem Labor und in Kooperation mit anderen Wissenschaftlern durchgeführt worden. Die grundlegenden Fragen für die Umsetzbarkeit des Vorhabens im Zusammenhang mit der Differenzierung von embryonalen Stammzellen in Kardiomyozyten sind geklärt und publiziert.

Untersuchungen an murinen embryonalen Stammzellen stoßen an Grenzen, wenn die Bedingungen für die Differenzierung von embryonalen Stammzellen in das humane Modell übertragen werden sollen. Die nun anstehende Frage, inwieweit die Erfahrungen auf das Verhalten von humanen embryonalen Stammzellen übertragbar sind, kann ausschließlich auf dem Weg über humane Zellen selbst geklärt werden. Dies gilt insbesondere deshalb, weil die Eigenschaften von murinen und humanen Zellen deutlich variieren.

Der Einsatz von humanen embryonalen Stammzellen ist voraussichtlich für die Erreichung des mit dem Forschungsvorhaben angestrebten Erkenntnisgewinns erforderlich.

Es ist wegen der nach derzeitigem wissenschaftlichen Kenntnisstand noch nicht möglichen Isolierung kardialer Stammzellen, wegen der derzeit noch nicht ausreichend vielversprechenden Erfolgsaussichten, aus dem aus Knochenmarkstammzellen bzw. Blutstammzellen definierte kardiale Stammzell-Populationen zu gewinnen, sowie unter Berücksichtigung auch bei anderen Zellen abzuwägender ethischer Fragen nicht vertretbar, für die geplanten Forschungsarbeiten auf den Einsatz adulter humaner Stammzellen oder fötaler Stammzellen menschlicher Herkunft anstatt der Verwendung humaner embryonaler Stammzellen zu verweisen.

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