iPSZellen

Induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen) sind Zellen, die durch Reprogrammierung aus reifen, somatischen Zellen in einen pluripotenten Zustand überführt wurden. Sie besitzen Eigenschaften embryonaler Stammzellen und können sich zu Zelltypen aller drei Keimblätter differenzieren. Die Technik ermöglicht die Herstellung patientenbezogener pluripotenter Zellen ohne den Einsatz von Embryonen.

Die Methode wurde 2006 von Shinya Yamanaka und Kollegen entwickelt. Die Zellen werden üblicherweise durch Einführung der Transkriptionsfaktoren OCT4, SOX2, KLF4 und c-MYC (OSKM) reprogrammiert. 2012 erhielten Yamanaka und Gurdon den Nobelpreis für diese Entdeckung.

Anfänglich erfolgte die Reprogrammierung mit integrierenden Retro- oder Lentiviren, was das Risiko zufälliger Insertionen und genetischer Veränderungen mit sich brachte. Spätere Ansätze nutzten nicht-integrierende Methoden wie Sendai-Virus, episomale Plasmide, mRNA- oder Proteinkomponenten sowie kleine Moleküle, um Genomveränderungen zu minimieren.

iPS-Zellen können aus verschiedenen Zelltypen gewonnen werden, z. B. Hautfibroblasten, Blut, Urinzellen. Sie sind patientenspezifisch, was potenziell Immunreaktionen reduziert, jedoch nicht ausgeschlossen ist. Sie dienen der Krankheitsmodellierung, Wirkstoffprüfung und grundlagenwissenschaftlichen Studien; klinische Anwendungen befinden sich überwiegend im experimentellen Stadium.

Zu den Herausforderungen zählen Variabilität zwischen Linien, epigenetische Erinnerungen, genetische Anomalien und Tumorrisiken bei der Differenzierung. Ethik und Regulierung ermöglichen die sichere Überwachung klinischer Anwendungen.