Stammzellen
und Nabelschnurblut

Stammzellen

Stammzellen sind primäre, nicht spezialisierte Zellen, die über ein riesiges Vermehrungspotenzial und die Fähigkeit dazu verfügen, sich in spezialisierte Zellen umzuwandeln. Dank diesen Eigenschaften finden sie bei der Wiederherstellung von geschädigten Zellen in der Medizin Anwendung. Sie befinden sich u. a. im Nabelschnurblut und in der Nabelschnur selbst.

 

Die erste bekannte Quelle von Stammzellen war das Knochenmark (Sie hörten bestimmt von der sog. Knochenmarktransplantation – es handelt sich hier eben um die Transplantation von Stammzellen aus dem Knochenmark). Eine andere Quelle von Stammzellen bildet das periphere Blut. Aktuell finden immer häufiger Stammzellen aus dem Nabelschnurblut therapeutische Anwendung.

In jedem lebendigen Organismus entstehen das ganze Leben lang neue Zellen, die sich zu höher spezialisierten Zellen entwickeln und später absterben. An die Stelle der abgestorbenen Zellen entstehen weitere – eben aus Stammzellen. Im Rahmen ihrer Entwicklung kommt es zur Spezialisierung: Von totipotenten Zellen (die sich als die einzigen – wie die Zygote – zu jedem Zelltyp differenzieren können), über pluripotente Zellen (die sich in Zelltypen der drei Keimblätter: Mesoderm, Ektoderm und Endoderm differenzieren können) und multipotente Zellen (die die Fähigkeit haben, sich zu verschiedenen Zelltypen innerhalb eines Keimblattes zu differenzieren, z. B. aus denen aus dem Mesoderm können Knochenmark-, Blut- oder Muskelzellen entstehen) bis hin zu unipotenten Zellen (die die Fähigkeit haben, nur Zellen eines bestimmten Typs, z. B. Epithelzellen zu bilden).

Hämatopoetische Zellen, deren Quelle das humane Nabelschnurblut ist, gehören zu multipotenten Zellen.

Nabelschnurblut – Entnahme und Einlagerung

Das Nabelschnurblut ist das Blut, das in der Nabelschnur und im Mutterkuchen (Plazenta) nach der Geburt und dem Durchtrennen der Nabelschnur bleibt. Es bildet eine wertvolle Quelle von Stammzellen. Bis vor kurzen galt es als „Abfall“ und wurde zusammen mit der Plazenta und Nabelschnur entsorgt. Aktuell wird es für die Isolierung von Stammzellen zur Einlagerung und späteren therapeutischen Anwendung entnommen.

Stammzellen aus dem Nabelschnurblut können ähnlich wie die aus dem Knochenmark für die Regeneration des hämatopoetischen und immunologischen Systems transplantiert werden und kennzeichnen sich dabei durch eine höhere Wirksamkeit als Stammzellen von erwachsenen Spendern. Sie können sowohl bei autologen (wenn Spender zugleich Empfänger der entnommenen Zellen ist) als auch bei allogenen Transplantationen (wenn Empfänger Zellen von einer anderen Person, z. B. bei Familientransplantationen enthält) eingesetzt werden.

Die Entnahme des Nabelschnurblutes bildet einen einfachen und nichtinvasiven Eingriff.

Die Entnahme des Nabelschnurblutes ist ein einfaches Verfahren. Es wird bereits nach der Durchtrennung der Nabelschnur durchgeführt; das Blut wird aus dem Teil der Nabelschnur entnommen, die mit der Plazenta verbunden ist, weshalb der Prozess völlig neutral für das Kind verläuft.

Die Entnahme nimmt gewöhnlich eine geschulte Hebamme mit einem Entnahmekit vor, das die Eltern direkt vor der Geburt ins Krankenhaus bringen. Nach der Entnahme wird das Entnahmekit von einer befugten Person aus dem Krankenhaus ins Labor transportiert.

Einlagerung des Nabelschnurblutes

Das Nabelschnurblut kann praktisch unbegrenzt aufbewahrt werden, ohne seine wertvollen Eigenschaften zu verlieren. Im Stemlab Labor werden Stammzellen aus dem Nabelschnurblut so lange aufbewahrt, bis sie verwendet werden müssen.

Stammzellen werden in speziellen Gefrierbeuteln aufbewahrt, die in Kassetten untergebracht werden, die sich schließlich in mit Flüssigstickstoff gekühlten Behältern befinden. Der gesamte Prozess erfolgt unter Einhaltung der höchsten Qualitätsstandards.

Weltweit werden bereits über eine Million Nabelschnurblutportionen in familiären und öffentlichen Nabelschnurblutbanken aufbewahrt.

Vorteile der Stammzellen aus dem Nabelschnurblut
Die Vorteile der Stammzellen aus dem Nabelschnurblut gegenüber diesen aus dem Knochenmark tragen dazu bei, dass die ersteren immer häufiger in lebensrettenden Maßnahmen Anwendung finden. Obgleich Stammzellen aus dem Knochenmark das ganze Leben lang entnommen werden können, sind Stammzellen aus dem Nabelschnurblut deutlich wertvoller, was die anschließende Tabelle anschaulich macht:

 

Nabelschnurblut

Knochenmark

Dauer und Einfachheit der Entnahme

Die Entnahme dauert einige Minuten während der Entbindung, ist nichtinvasiv und sicher

Die Entnahme dauert einige zehn Minuten und erfolgt unter Vollnarkose durch Punktion der Darmbeinschaufeln.

Risiko der Übertragung von Infektionen

gering

Der Spender kann ein symptomfreier Träger von Viren sein, die nach der Transplantation aktiv werden, es kann auch zur Infektion kommen

Verfügbarkeit zur Transplantation

Das Nabelschnurblut ist nach der Einlagerung in der Bank die ganze Zeit verfügbar und wartet auf den Empfänger

Der Spender – auch wenn er ins Register eingetragen ist – muss sich für die Bestätigung der Kompatibilität und dann für die Entnahme vorstellen

Wachstumspotenzial

Höheres Vermehrungspotenzial

Geringeres Vermehrungspotenzial

Kompatibilität zwischen dem Spender und Empfänger

EINFACH: Es werden 6 Transplantationsantigene geprüft, von denen 4 zwischen dem Spender und Empfänger kompatibel sein müssen

SEHR SCHWIERIG: Es werden 10 Transplantationsantigene geprüft, von denen 8 zwischen dem Spender und Empfänger kompatibel sein müssen

Potenzielle Spender

Das Nabelschnurblut kann einmal im Leben, während der Geburt entnommen werden

Spender kann theoretisch jede volljährige Person sein, Registrierung ist leicht und billig, problematisch ist nur das Finden eines entsprechend kompatiblen Knochenmarkspenders und seine Verfügbarkeit zu einem konkreten Zeitpunkt

Potenzielle Empfänger

Die durchschnittliche Nabelschnurblutportion reicht für einen ca. 40 kg schweren Empfänger, Portionen können miteinander, mit dem Knochenmark bzw. peripheren Blut kombiniert werden

Das von einer erwachsenen Person entnommene Knochenmark liefert viele Stammzellen, die für einen 70-80 kg schweren Empfänger reichen

Wiederherstellung des hämatopoetischen Systems

Erneuerung des hämatopoetischen Systems nach der Transplantation dauert ca. 1 Monat

Erneuerung des hämatopoetischen Systems nach der Transplantation dauert ca. 2 Wochen

Nabelschnur

Die Nabelschnur enthält spezielle Stammzellen – die sog. mesenchymalen Zellen Sie weisen ein wenig andere Eigenschaften auf als Stammzellen aus dem Nabelschnurblut: Sie differenzieren deutlich leichter in andere Zelltypen wie z. B. Nerven-, Knochen-, Knorpelzellen.

Die Zellen aus der Nabelschnur werden Zellen aus Wharton-Sulze genannt. Es ist ein spezielles Gewebe, das die Nabelschnurgefäße umgibt. Die Nabelschnur kann sehr leicht nach der Geburt gewonnen werden. Der Eingriff ist sowohl für das Kind als auch für die Mutter nichtinvasiv und schmerzlos. Der Arzt bzw. die Hebamme schneidet einen kleinen, 10-15 cm langen Nabelschnurabschnitt ab und legt ihn in einen speziellen Behälter hinein. Im Labor wird das Gewebe untersucht, präpariert und anschließend eingefroren. Es besteht die Möglichkeit, Stammzellen vor dem Einfrieren zu isolieren.

Warum lohnt es sich, die Nabelschnur einzulagern?
  • mesenchymale Zellen werden in medizinischen therapeutischen Versuchen in der Behandlung von solchen Krankheiten wie infantile Zerebralparese, myotrophe Lateralsklerose oder Gelenkknorpelschäden eingesetzt,
  • sie können zusammen mit den Nabelschnurblutzellen bei geringer Anzahl von hämatopoetischen Stammzellen aus dem Nabelschnurblut transplantiert werden,
  • sie können bei allen Familienangehörigen angewandt werden (es muss keine so restriktive Gewebekompatibilität wie beim Blut vorliegen)

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