Stammzellen-Revolution: Künstliche Haut gegen Alter und Narben
Ein Forschungsteam des Wellcome Sanger Institute in Cambridge hat herausgefunden, wie der menschliche Körper Haut aus Stammzellen bildet und hat es erfolgreich geschafft, kleinere Mengen davon im Labor zu züchten. Diese Entdeckung könnte in Zukunft den Weg ebnen, den Alterungsprozess zu verlangsamen sowie künstliche Haut für Transplantationen herzustellen und Narbenbildung vorzubeugen.
Die Forschung ist Teil des ehrgeizigen Projekts Human Cell Atlas, das das Ziel verfolgt zu verstehen, wie sich jede Zelle im menschlichen Körper bildet und entwickelt. Das Endziel des Programms ist es, eine vollständige zelluläre Karte des menschlichen Körpers zu erstellen.
Professorin Muzlifah Haniffa, eine der Projektleiterinnen, äußerte die Hoffnung, dass diese Entdeckungen nicht nur dazu beitragen werden, Krankheiten effektiver zu behandeln, sondern auch Wege finden werden, um ein gesundes Leben zu verlängern und das Hautbild zu verbessern.
- Wenn wir die Haut manipulieren und das Altern verhindern können, werden wir weniger Falten haben. Wenn wir verstehen, wie sich die Zellen von der Entwicklung bis zum Altern verändern, könnten wir versuchen, Organe zu erneuern, das Herz jünger zu machen und der Haut ein jugendlicheres Aussehen zu verleihen – sagte Professorin Haniffa.
Fortschritte in der Hautforschung
Obwohl die Aussicht, diese Entdeckungen in der Praxis anzuwenden, noch fern zu sein scheint, haben Wissenschaftler bereits bedeutende Fortschritte gemacht. Die jüngste Forschung konzentrierte sich darauf, wie sich die Hautzellen des Fötus in den frühen Lebensstadien entwickeln. Anfangs sind alle Zellen identisch, doch nach drei Wochen beginnen sich spezifische Gene zu aktivieren. Diese Gene geben Anweisungen darüber, worin sich die einzelnen Zellen spezialisieren sollen, um verschiedene Gewebe des Körpers, einschließlich der Haut, zu bilden.
Das Forscherteam hat identifiziert, welche Gene sich zur richtigen Zeit und am richtigen Ort anschalten, um Haut zu bilden – das größte Organ des menschlichen Körpers. Unter dem Mikroskop ähneln diese chemisch behandelten Zellen kleinen, bunten Lichtpunkten. Gene, die für die Bildung der Hautoberfläche verantwortlich sind, leuchten orange, andere, die über ihre Farbe entscheiden, gelb. Wieder andere formen Strukturen, die Haarwachstum, Schweißsekretion und Schutz vor äußeren Einflüssen ermöglichen.
Anweisungen zur Bildung menschlicher Haut
Wissenschaftler haben die Ergebnisse ihrer Forschung in der Zeitschrift "Nature" veröffentlicht und detaillierte Anweisungen zur Bildung menschlicher Haut bereitgestellt. Dieses Wissen eröffnet umfangreiche Forschungsmöglichkeiten, einschließlich der Suche nach Wegen, die in der Fötushaut ablaufenden narbenfreien Prozesse in der Erwachsenenhaut nachzubilden, was in der Chirurgie nützlich sein könnte.
Immunsystemzellen und die Entwicklung von Blutgefäßen
Eine der wichtigsten Entdeckungen war, dass Immunzellen eine Schlüsselrolle bei der Bildung von Blutgefäßen in der Haut spielen. Wissenschaftlern gelang es, diese Prozesse im Labor nachzubilden, indem sie die Gene manipulierten und deren entsprechende Aktivierung stimulierten, was zur Züchtung künstlicher Haut aus Stammzellen führte. Das Ergebnis dieser Forschung war die Erschaffung kleiner Hautfragmente, aus denen Haare wachsen.
Potenzielle Anwendungen in der Medizin
Professorin Haniffa betont, dass das Hauptziel dieser Forschung darin besteht, die Technik so zu verfeinern, dass sie in der medizinischen Praxis anwendbar wird.
- Wenn wir wissen, wie menschliche Haut aufgebaut ist, können wir dieses Wissen nutzen, um Patienten mit Verbrennungen zu behandeln, indem wir ihnen neues Gewebe transplantieren. Ein weiteres Beispiel ist die Möglichkeit, Haarfollikel zu schaffen, was bei der Behandlung von Haarausfall helfen könnte – erklärt Professorin Haniffa.
Im Labor hergestellte Haut könnte auch verwendet werden, um angeborene Hautkrankheiten zu untersuchen und potenzielle neue Therapien zu testen.
Globales Projekt verändert das Verständnis des Menschen
Das Projekt Human Cell Atlas, das bereits seit acht Jahren läuft, hat bisher etwa 100 Millionen Zellen aus verschiedenen Körperteilen analysiert. Vorläufige Karten des Gehirns und der Lunge sind bereits entstanden, und es wird an Atlanten der Nieren, der Leber und des Herzens gearbeitet.
Der nächste Schritt, wie Professorin Sarah Teichmann von der Universität Cambridge ankündigte, Mitbegründerin und eine der Leiterinnen des Human Cell Atlas Consortium, wird sein, diese einzelnen Karten zusammenzuführen.
- Das ist äußerst aufregend, weil es uns eine neue Sichtweise auf die menschliche Physiologie und Anatomie bietet. Es wird ermöglichen, Fachbücher über das Funktionieren unserer Gewebe und Organe neu zu schreiben – sagt Professorin Teichmann.
