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Zelltherapien bei Lungenkrankheiten

Zelltherapien sind Behandlungsansätze, bei denen „neue“ Zellen in den Körper eingebracht werden, um eine Krankheit zu behandeln. Analog wird auch die Bezeichnung zellbasierte Verfahren verwendet.

Das Ziel besteht darin, verloren gegangene oder funktionsgestörte Zellen, Gewebe und Organe durch den Einsatz zellbasierter Verfahren zu reparieren, zu regenerieren oder zu ersetzen.

Zellbasierte Verfahren, wie zum Beispiel die Stammzellentherapie werden intensiv erforscht. Bislang befinden sie sich jedoch größtenteils noch immer in einem vorklinischen, experimentellen Stadium und haben sich für die meisten Krankheiten noch nicht als sicher und wirksam erwiesen.

Zelltherapien sind Behandlungsansätze, bei denen „neue“ Zellen in den Körper eingebracht werden, um eine Krankheit zu behandeln. Analog wird auch die Bezeichnung zellbasierte Verfahren verwendet.

Das Ziel besteht darin, verloren gegangene oder funktionsgestörte Zellen, Gewebe und Organe durch den Einsatz zellbasierter Verfahren zu reparieren, zu regenerieren oder zu ersetzen.

Zellbasierte Verfahren, wie zum Beispiel die Stammzellentherapie werden intensiv erforscht. Bislang befinden sie sich jedoch größtenteils noch immer in einem vorklinischen, experimentellen Stadium und haben sich für die meisten Krankheiten noch nicht als sicher und wirksam erwiesen.

Beispiele für Zelltherapien

  • Die Transplantation von erwachsenen, ausdifferenzierten menschlichen Zellen, die entweder aus dem eigenen Körper oder dem eines Spenders oder einer Spenderin gewonnen werden.
     
  • Die Gabe von nicht-menschlichen Zellen, die eine bestimmte, vom Organismus benötigte Substanz herstellen. Ein Beispiel ist die Behandlung von Menschen mit Diabetes mit insulinproduzierenden Zellen aus Schweinen.
     
  • Oder die Gabe von (genetisch) modifizierten menschlichen Zellen, die diese vom Organismus benötigte Substanz herstellen.
     
  • Die Stammzellentherapie oder Stammzelltransplantation, die entweder von den Patient:innen selbst (autolog) oder von einem Spender/ einer Spenderin (allogen) kommen.

Stammzellentherapie – Umstrittener Hoffnungsträger

Die Stammzellentherapie hat bislang sicherlich das größte öffentliche Interesse erfahren. Zunächst gefeiert als der große Hoffnungsträger einer neuen, regenerativen Medizin hat sie viel Kritik und Rückschläge hinnehmen müssen. 

Was sind Stammzellen?

Stammzellen sind Vorläuferzellen, aus denen sich die reifen, spezialisierten Zellen entwickeln oder ausdifferenzieren, wie Fachleute sagen. Ausdifferenzierte Zellen übernehmen in Geweben und Organen des Körpers dann spezifische Funktionen.

Eine weitere Eigenschaft, die Stammzellen definiert, ist ihre Fähigkeit sich selbst zu erneuern. Das heißt, sie können sich durch Zellteilung praktisch unbegrenzt vermehren, ohne ihren undifferenzierten Zustand zu verlieren. 

Prinzipiell kann man embryonale und adulte Stammzellen unterscheiden:

Embyonale Stammzellen lassen sich nur aus sehr frühen Stadien von Embryonen gewinnen. Sie sind pluripotent, das heißt sie können sich zu allen der über 200 verschiedenen Zelltypen des menschlichen Körpers entwickeln.

Adulte Stammzellen finden sich hingegen auch nach dem Embryonalstadium noch im Körper. Aus ihnen werden das gesamte Leben lang neue, spezialisierte Zellen gebildet, vor allem in Geweben und Organen, die sich permanent erneuern wie beispielsweise dem blutbildenden System im Knochenmark oder der Haut.

Anders als die embryonalen Stammzellen sind adulte Stammzellen aber nicht pluripotent sondern nur multipotent. Das heißt, sie können sich nicht in alle, sondern je nach Ursprungsgewebe nur in bestimmte Zelltypen ausdifferenzieren. So können sich beispielsweise aus sogenannten neuronalen Stammzellen zwar alle Zelltypen des Nervengewebes entwickeln, aber keine Leber- oder Nierenzellen. Sie können sich also nur eingeschränkt differenzieren.

Adulte Stammzellen werden bereits seit vielen Jahrzehnten therapeutisch eingesetzt, vor allem in der Therapie von Blutkrebs im Rahmen einer Knochenmarktransplantation. 

Eine gewisse Sonderstellung nehmen die sogenannten induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS) ein. Dabei handelt es sich um eigentlich ausdifferenzierte Körperzellen, die im Labor wieder in pluripotente Stammzellen zurückentwickelt wurden. Erstmals ist diese Reprogrammierung menschlicher Zellen im Jahre 2006 gelungen.

Zelltherapien bei Lungenerkrankungen

Ob Asthma, COPD, Lungenemphysem, Lungenfibrose oder Mukoviszidose – für die meisten chronischen Lungenkrankheiten gibt es bis heute keine Behandlung, die die Krankheiten endgültig heilt. Die Therapie beschränkt sich daher darauf, die Symptome zu lindern und das Fortschreiten der Erkrankung zu stoppen oder zumindest zu verzögern. Hinzu kommt, dass bei vielen dieser Lungenerkrankungen das Lungengewebe seine Funktion verliert oder ganz verloren geht.

Die Idee, dieses verlorene oder nicht funktionelle Gewebe mit Hilfe von zellbasierten Therapieverfahren zu regenerieren oder zu ersetzen, klingt also zunächst sehr schlüssig und vielversprechend.

Fest steht allerdings: Eine zugelassene Stammzellentherapie für Lungenkrankheiten gibt es bislang nicht.

Zelltherapien befinden sich größtenteils noch immer in einem vorklinischen, experimentellen Stadium und haben sich für die meisten Krankheiten noch nicht als sicher und wirksam erwiesen. Sie werden vor allem an tierischen oder menschlichen Zellen erforscht. Denn vor der Anwendung am Menschen müssen Nebenwirkungen sicher ausgeschlossen oder zumindest bekannt sein. 

Fragen, die sich beispielsweise stellen, sind:

  • Was geschieht mit den Stammzellen, nachdem sie transplantiert wurden?
  • Wohin wandern sie und wie beeinflussen sie die anderen Zelltypen der Lunge?
  • Können sie ihren Nutzen so, wie sie sind, entfalten oder muss man die Zellen vorab genetisch verändern?

Die durchaus intensiven Forschungsbemühungen im Bereich Stammzellentherapie konzentrieren sich vor allem darauf, mehr über Stammzellen, ihre Eigenschaften und ihr Verhalten, zu erfahren. So wächst das Wissen stetig weiter – und mit ihm die Hoffnung auf eine therapeutische Anwendung beim Menschen.

Wie lange es aber noch dauern wird, bis und ob solche Zelltherapien tatsächlich erfolgreich bei Menschen mit chronischen Lungenerkrankungen eingesetzt werden, ist momentan noch nicht absehbar. 

Zelltherapien: Welche Forschungsansätze gibt es?

Forschungsansätze im Bereich Stammzellen und Lungenkrankheiten finden vor allem in der Grundlagenforschung im Labor statt.

Wissenschaftler:innen untersuchen zum Beispiel, wie Lungenstammzellen nach einer Verletzung oder Infektion aktiviert werden, um geschädigte Zellen zu regenerieren. Andere Projekte verfolgen das Ziel, aus induziert pluripotenten Stammzellen (iPS) transplantierbares Lungengewebe zu herzustellen beispielsweise um chronische Abstoßungsreaktionen nach einer Lungentransplantation abzumildern oder gar zu verhindern.

Die Hoffnung aller Forschenden ist es, bisher unaufhaltsame Lungenkrankheiten durch Stammzellen endlich heilen zu können. Noch ist dies jedoch leider Zukunftsmusik und es ist noch nicht absehbar, wann und ob es Stammzellentherapien für Lungenkrankheiten geben wird.

Quellen

  • EuroStemCell
  • EuroStemCell: Lungenstammzellen und ihre Funktion in Gesundheit, Reparatur und Krankheit
  • Stammzellnetzwerk.NRW
  • International Society for Stem Cell Research (ISSCR): A closer look at stem cells.
  • International Society for Stem Cell Research (ISSCR): What You Need to Know About Unproven Stem Cell-based "Treatments"
  • Comprehensive Pneumology Center (CPC-M), Standort des Deutschen Zentrums für Lungenforschung 

Letzte Aktualisierung: 29.03.2022