Hämatopoetische Stammzellen

Was sind hämatopoetische Stammzellen?

Die hämatopoetischen Stammzellen sind blutbildende Stammzellen, die sich beim Menschen vor allem im Knochenmark der Wadenknochen, der Wirbelknochen, der Hüfte sowie des Brustkorbs befinden. Die Blutstammzellen erneuern sich selbst und haben die Fähigkeit, sich in kurzen Zyklen immer wieder in sämtliche spezialisierte Zellen des Blutes wie etwa rote (Erythrozyten) und weiße Blutkörperchen (Leukozyten) sowie in Blutplättchen (Thrombozyten) auszudifferenzieren. (Siehe dazu bitte auch lymphoide Stammzellen und myeloide Stammzellen.)

Damit halten hämatopoetische Stammzellen nicht nur den Sauerstofftransport im Körper sowie die Blutgerinnung aufrecht, sondern sie sind auch am Aufbau eines gesunden Immunsystems beteiligt. Entdeckt wurden die Stammzellart in den 1960er Jahren. Seitdem werden die blutbildenden Stammzellen vor allem bei der Behandlung von Krebs, insbesondere von Blutkrebs (Leukämie) eingesetzt.

Hämatopoetische Stammzellen in der Krebstherapie

Wenn die Blutbildung (Hämatopoese) nicht richtig funktioniert, kann dies zu verschiedenen Blutkrankheiten wie Anämie oder auch Leukämie führen. Vor allem in der Krebsbehandlung setzen die Mediziner auf die Kombination von hoch dosierter Chemotherapie und Bestrahlung. Dabei werden jedoch nicht nur die Krebszellen zerstört, sondern auch die blutbildenden Stammzellen des Patienten. Daher sind die Patienten auf die Transplantation von gesunden, hämatopoetischen Stammzellen angewiesen.

Sind Spender und Empfänger identisch, sprechen Experten von einer autologen Transplantation. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn einem Patienten mit Lungen- oder Darmkrebs vor der Chemotherapie und Bestrahlung hämatopoetische Stammzellen entnommen und konserviert werden. Nach der Behandlung bekommt er dann seine eigenen Stammzellen wieder übertragen, um die Blutbildung anzuregen und die Heilungschancen signifikant zu verbessern. Bei Leukämie-Patienten kommt die Eigenspende allerdings meist nicht in Frage, denn hier gehen die Mediziner davon aus, dass die eigenen hämatopoetischen Stammzellen bereits die Fehler in der Erbinformation in sich tragen, die später zum Ausbruch der Krankheit führen. Die Mediziner suchen daher für Leukämie-Patienten einen gesunden Spender mit den gleichen Gewebemerkmalen. Eine solche Transplantation, wo Spender und Empfänger nicht ein und dieselbe Person sind, nennt man allogene Transplantation.

Quellen für hämatopoetische Stammzellen

Blutstammzellen können entweder dem Knochenmark entnommen oder aber auch direkt aus der Blutbahn des Spenders gewonnen werden. Dazu wird ihm zuvor ein Medikament verabreicht, das dafür sorgt, dass die hämatopoetischen Stammzellen aus dem Knochenmark in die Blutbahn gelangen. Dann ist für die Stammzellspende keine Operation mit Narkose erforderlich, sondern die Blutstammzellen werden in einem Verfahren gewonnen, das der Blutspende ähnelt. Eine weitere Stammzellquelle, die in den letzten Jahren eine immer größere Bedeutung gewonnen hat, ist das Nabelschnurblut Neugeborener. Dieses enthält besonders viele Blutstammzellen. Das Nabelschnurblut und die darin enthaltenen Stammzellen müssen direkt nach der Geburt entnommen und konserviert werden. Die Stammzellentnahme ist jedoch für Mutter und Kind vollkommen risikolos und komplett schmerzfrei. Da die Nabelschnurblut-Stammzellen dank Kryokonservierung zügig in den Kälteschlaf geschickt werden, bleiben sie jung, vital sowie frei von Umwelteinflüssen und stehen bei Bedarf direkt zur Verfügung. Können die Mediziner auf eingefrorenes Nabelschnurblut zurückgreifen, so entfällt vielfach die zeit- und nervenaufreibende Suche nach einem geeigneten Stammzellspender.

Forschung an hämatopoetischen Stammzellen

Wissenschaftler arbeiten derzeit an der Entwicklung von Verfahren, damit sie große Mengen an hämatopoetischen Stammzellen im Labor züchten können. Trotz der vielen Vorteile einer Entnahme von Nabelschnurblut nach der Geburt besteht manchmal das Problem, dass die darin vorhandene Menge an Blutstammzellen nicht immer zur Behandlung eines erwachsenen Patienten ausreicht. Ein weiterer Forschungszweig beschäftigt sich mit der gezielten Herstellung einzelner, spezialisierter Blutzell-Typen. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf den roten Blutkörperchen. Gelänge es, diese gezielt zu kultivieren, wären Bluttransfusionen mit künstlichem Blut möglich und damit ein wachsendes Problem gebannt. Vom demografischen Wandel betroffene Gesellschaften können in Zukunft nämlich nicht mehr den Bedarf an Blutkonserven ausschließlich über die Blutspende decken, weil es für Blutspender ein Höchstalter gibt. Die Zahl der Jungen und damit der Blutspender nimmt stetig ab, während die alternde Bevölkerung immer mehr Blutkonserven für Operationen und Bluttransfusionen benötigt.

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