Japan

Shinya Yamanaka

Balzan Preis 2010 für Stammzellen: Biologie und potenzielle Anwendungen

Für die Entdeckung einer Methode zur Transformation ausdifferenzierter Zellen in solche mit Eigenschaften embryonaler Stammzellen.

Induzierte pluripotente Stammzellen (iPS, induced Pluripotent Stem cells) werden durch die Einschleusung in vitro von vier Genen (Oct4, Sox2, c-Myc, klf4) mittels retroviralen Vektoren in Maus-Fibroblasten gewonnen. In einem 2006 publizierten Artikel konnte Shinya Yamanaka zeigen, dass diese Gene, die Transkriptionsfaktoren kodieren, in der Lage sind, das Genom dieser Zellen so umzuprogrammieren, dass sie in ein embryonales Stadium zurückversetzt werden, in welchem sie fähig sind, alle Arten von Zelltypen herzustellen, die im betreffenden Organismus vorkommen. Wenig später (in einem 2007 publizierten Artikel) haben Shinya Yamanaka und seine Mitarbeiter nachgewiesen, dass iPS-Zellen auch aus menschlichen Fibroblasten gewonnen werden können.
Diese Resultate lösten einen regelrechten Boom in der Stammzellforschung aus, da man auf wichtige therapeutische Anwendungen hofft. Die unerwartete und bemerkenswerte Entdeckung der iPS-Zellen-Technologie eröffnet bisher nicht für möglich gehaltene Wege in der regenerativen Medizin, der Entwicklung neuer Medikamente und der Erforschung von Krankheiten mit neuen Hilfsmitteln. Die ethischen Probleme der Verwendung menschlicher embryonaler Stammzellen werden durch den Einsatz von iPS vermieden. Es ist deshalb vorauszusehen, dass Spitäler künftig für jeden Patienten über individuelle regenerative Zellen verfügen werden, die als „eigen“ erkannt und deshalb vom Immunsystem nicht abgestossen werden. Seit seiner bahnbrechenden Entdeckung im Jahr 2006 konnten Shinya Yamanaka und seine Forschergruppe zeigen, dass verschiedene Zelltypen, und nicht nur Fibroblasten, derart umprogrammiert werden können. Zudem konnte in der Folge das Risiko der Induktion von Tumoren durch iPS-Zellen verringert, wenn nicht eliminiert werden, und es wurde gezeigt, dass eine Umprogrammierung der Zellen auch ohne retrovirale Vektoren bzw. das Onkogen c-Myc möglich ist. Diese Forschungsergebnisse Shinya Yamanakas, die sich dadurch auszeichnen, dass sie leicht reproduzierbar und deshalb anwendbar sind, stellen einen enormen Fortschritt in der Stammzellforschung und der regenerativen Medizin dar. Auch für die Grundlagenforschung und für das Verstehen der Mechanismen der zellulären Differenzierung und deren Störungen, die Krebs oder andere Krankheiten verursachen können, sind sie von grosser Wichtigkeit.