DRZE_SB (48196) / p. 5 / 29.1.07 Inhalt Vorwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 I. Naturwissenschaftliche Grundlagen (Thomas Heinemann) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1. Das Begriffskonzept der Stammzelle . . . . . . . . . . . . 21 1.1 Entwicklungspotential und Differenzierungspotential von Zellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hierarchie des Entwicklungspotentials von Zellen . . Die Bestimmung des embryonalen Entwicklungs- und Differenzierungspotentials mittels molekularer Marker Das Konzept der Stammzelle . . . . . . . . . . . . . Das Konzept der Stammzell-Nische . . . . . . . . . . Das Konzept der »Unsterblichkeit« von Stammzellen Definitionskriterien für embryonale Stammzelllinien . 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 2. 2.1 2.2 2.3 . . . . . . . . 21 . . . . . 23 . . . . . . . . . . . . . . . Gewinnung und Kultivierung von embryonalen Stammzellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kultivierte embryonale Karzinomzellen (EC-Zellen) . . . . . Kultivierte embryonale Keimzellen (EG-Zellen) . . . . . . . Embryonale Stammzellen aus dem Embryoblasten einer Blastozyste (ES-Zellen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.1 ES-Zellen von verschiedenen Tierspezies – Gewinnung und Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 24 26 27 28 30 30 32 34 34 5 DRZE_SB (48196) / p. 6 / 29.1.07 Inhalt 2.3.2 ES-Zellen des Menschen – Gewinnung und Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 2.3.3 Untersuchungen zum Differenzierungspotential menschlicher ES-Zellen . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2.3.4 Ergebnisse der gezielten Differenzierung von 2.3.4.1 2.3.4.2 2.3.4.3 2.3.4.4 2.3.4.5 2.3.4.6 ES-Zellen der Maus und des Menschen . . . . . Neurale Differenzierung . . . . . . . . . . . . Hämatopoetische Differenzierung . . . . . . . Differenzierung in Cardiomyozyten . . . . . . Differenzierung in Zellen des Pankreas . . . . Differenzierung von ES-Zellen in Hepatozyten Differenzierung von ES-Zellen in Eizellen und Spermatozoen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 40 44 46 47 49 . . . 50 3. Möglichkeiten der Erzeugung von menschlichen ES-Zellen 3.1 Erzeugung von Embryonen durch Fertilisation mit menschlichen Gameten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.1 Ausspülung in vivo gezeugter Embryonen aus der Gebärmutter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.2 In-vitro-Fertilisation . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.2.1 »Überzählige« Embryonen . . . . . . . . . . . . . 3.1.2.2 Forschungsembryonen . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.2.2.1 In-vitro-Fertilisation mit natürlichen Gameten . 3.1.2.2.2 In-vitro-Fertilisation mit künstlich erzeugten Gameten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.3 Klonierung von Embryonen . . . . . . . . . . . . . 3.1.3.1 Klonieren menschlicher Embryonen durch embryo splitting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.3.2 Klonieren menschlicher Embryonen durch Zellkerntransfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.3.2.1 Verfahren des Zellkerntransfers . . . . . . . . . 3.1.3.2.2 Ergebnisse von Reproduktionsexperimenten mit der Technik des Zellkerntransfers . . . . . . . . 3.1.3.2.3 Das Konzept des »therapeutischen Klonierens« durch Zellkerntransfer . . . . . . . . . . . . . . 3.1.3.2.3.1 »Therapeutisches Klonieren« beim Menschen . . 3.1.3.2.3.2 »Therapeutisches Klonieren« mit Eizellen von Tierspezies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 52 . 52 . . . . . 52 52 53 53 53 . . 54 54 . 54 . . 56 56 . 58 . . 59 60 . 60 DRZE_SB (48196) / p. 7 / 29.1.07 Inhalt 3.1.4 Alternative Methoden zur Erzeugung von menschlichen ES-Zelllinien . . . . . . . . . . . . . Extern induzierte Hemmung der Entwicklung menschlicher Vorkernstadien . . . . . . . . . . . 3.1.4.2 Erzeugung von menschlichen Embryonen durch Parthenogenese . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.4.3 Erzeugung von menschlichen Embryonen durch In-vitro-Fertilisation mit manipulierten Gameten 3.1.4.4 Erzeugung von menschlichen Embryonen durch altered nuclear transfer (ANT) . . . . . . . . . . . 3.1.4.5 Erzeugung von menschlichen ES-Zelllinien durch Reprogrammierung somatischer Zellen in ein embryonales Entwicklungsstadium . . . . . . . . . . 62 . . 62 . . 62 . . 64 . . 64 . . 65 4. Gewebespezifische adulte Stammzellen . . . . . . . . . . 67 4.1 Gewebespezifische neurale Stammzellen . . . . . . . . . . . Gewebespezifische hämatopoetische Stammzellen . . . . . . Gewebespezifische mesenchymale Stroma-Stammzellen . . . Cardiomyozyten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gewebespezifische Stammzellen des Pankreas . . . . . . . . Gewebespezifische Stammzellen verschiedener Zell- und Gewebetypen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Transdifferenzierung und Redifferenzierung gewebespezifischer Stammzellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stammzellen aus dem Nabelschnurblut . . . . . . . . . . . . 67 3.1.4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 5. Ziele der Forschung an Stammzellen und Risiken einer therapeutischen Verwendung . . . . . . . . . . . . . . . . 70 72 74 76 77 78 80 82 Ziele der Forschung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.1 Erkenntnisgewinn in den Grundlagenwissenschaften . 5.1.2 Entwicklung und Umsetzung humantherapeutischer Ansätze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Risiken einer Verwendung von Stammzellen im medizinischen Kontext . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 82 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 5.1 5.2 83 85 7 DRZE_SB (48196) / p. 8 / 29.1.07 Inhalt II. Rechtliche Aspekte der Stammzellforschung (Jens Kersten) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 ES-Zellen aus geschlechtlich gezeugten menschlichen Embryonen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 1. . . . . . . . . . . . . . . . 109 111 111 114 123 . . . . . . . . . . . . . . . 123 124 124 125 125 . . . . . . . . . . . . . . . 126 126 127 127 127 2. ES-Zellen aus mittels embryo splitting hergestellten Embryonen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 2.1 Embryonenschutzgesetz Stammzellgesetz . . . . Patentgesetz . . . . . . Zwischenergebnis . . . 1.1 1.2 1.3 2.2 2.3 2.4 ES-Zellen aus »überzähligen« Embryonen . . . . . . . 1.1.1 Embryonenschutzgesetz . . . . . . . . . . . . . 1.1.2 Stammzellgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.3 Patentgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.4 Zwischenergebnis . . . . . . . . . . . . . . . . . ES-Zellen aus mittels natürlicher Gameten hergestellten Embryonen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.1 Embryonenschutzgesetz . . . . . . . . . . . . . 1.2.2 Stammzellgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.3 Patentgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.4 Zwischenergebnis . . . . . . . . . . . . . . . . . ES-Zellen aus mittels künstlicher Gameten hergestellten Embryonen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.1 Embryonenschutzgesetz . . . . . . . . . . . . . 1.3.2 Stammzellgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.3 Patentgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.4 Zwischenergebnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 134 134 139 3. ES-Zellen aus mittels Zellkerntransfer hergestellten Embryonen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 3.1 Transfer humaner Zellkerne in entkernte humane Eizellen 3.1.1 Embryonenschutzgesetz . . . . . . . . . . . . . . 3.1.2 Stammzellgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.3 Patentgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 140 145 146 8 . . . . . . . . DRZE_SB (48196) / p. 9 / 29.1.07 Inhalt 3.1.4 Zwischenergebnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 3.2 Transfer humaner Zellkerne in entkernte tierische Eizellen 3.2.1 Embryonenschutzgesetz . . . . . . . . . . . . . . 3.2.2 Stammzellgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.3 Patentgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.4 Zwischenergebnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 150 152 152 153 4. Alternative Möglichkeiten der Gewinnung von ES-Zellen . 155 4.1 ES-Zellen aus »entwicklungsgehemmten Embryonen« . . . . 4.1.1 Entwicklungshemmung infolge von manipulierten Kulturbedingungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.1.1 Embryonenschutzgesetz . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.1.2 Stammzellgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.1.3 Patentgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.1.4 Zwischenergebnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.2 Entwicklungshemmung infolge von Parthenogenese . . 4.1.2.1 Embryonenschutzgesetz . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.2.2 Stammzellgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.2.3 Patentgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.2.4 Zwischenergebnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.3 Entwicklungshemmung infolge von IVF mit genetisch veränderten Keimzellen . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.3.1 Embryonenschutzgesetz . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.3.2 Stammzellgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.3.3 Patentgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.3.4 Zwischenergebnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.4 Entwicklungshemmung infolge von Zellkerntransfer mit genetisch verändertem Zellkern . . . . . . . . . . 4.1.4.1 Embryonenschutzgesetz . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.4.2 Stammzellgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.4.3 Patentgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.4.4 Zwischenergebnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ES-Zellen aus der Fusion somatischer Zellen mit ES-Zellen . 4.2.1 Embryonenschutzgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.2 Stammzellgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.3 Patentgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.4 Zwischenergebnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 4.2 5. . . . . . 155 156 156 157 158 158 159 159 160 161 161 162 163 164 164 165 165 166 168 169 169 169 170 170 171 9 DRZE_SB (48196) / p. 10 / 29.1.07 Inhalt Zitierte Gesetze und Richtlinien . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 III. Ethische Beurteilungskriterien für die Forschung an Stammzellen (Thomas Heinemann) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 1. Ethische Legitimität der Ziele . . . . . . . . . . . . . . . . 189 2. Die Frage nach dem moralischen Status der einzusetzenden Mittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 3. Gewebespezifische Stammzellen und EC-Zellen . . . . . 192 4. Embryonale Stammzellen aus menschlichen Foeten (EG-Zellen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 Embryonale Stammzellen aus menschlichen Embryonen (ES-Zellen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 5. Die Würde des Menschen als Fundamentalnorm . . . . . . 5.2. Systematisierung verschiedener Positionen zur Schutzwürdigkeit des menschlichen Embryos . . . . . . . . . . . 5.3 Position I: Argumentationstypen für eine Anerkennung der Würde beim Embryo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anerkennung der Würde und eines nicht abwägbaren Lebensschutzes des frühen Embryos . . . . . . . . . . . . Anerkennung der Würde und eines abwägbaren Lebensschutzes des frühen Embryos . . . . . . . . . . . . 5.4 Position II: Argumentationstypen für eine Abstufung des Würdeschutzes beim Embryo . . . . . . . . . . . . . . . . Abstufung des Würdeschutzes und Zuerkennung eines hohen Lebensschutzes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Abstufung des Würdeschutzes und Abstufung des Lebensschutzes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1. 10 . 200 . 201 . 202 . 202 . 205 . 209 . 209 . 210 DRZE_SB (48196) / p. 11 / 29.1.07 Inhalt 6. Ethische Beurteilungen der Handlungsmöglichkeiten bei der Gewinnung von menschlichen ES-Zellen . . . . . . . 6.1 6.8 Erzeugung von ES-Zellen aus Embryonen, die durch Spülung aus der Gebärmutter gewonnen wurden. . . . . . . . Erzeugung von ES-Zellen aus »überzähligen« Embryonen, die durch In vitro-Fertilisation erzeugt wurden . . . . . . . . Erzeugung von ES-Zellen aus Embryonen, die durch In-vitro-Fertilisation mit natürlichen Gameten eigens zum Zwecke der Forschung erzeugt wurden . . . . . . . . . . . . Erzeugung von ES-Zellen aus Embryonen, die durch In-vitro-Fertilisation mit aus ES-Zelllinien gewonnen Gameten erzeugt wurden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Erzeugung von ES-Zellen aus Embryonen, die durch embryo splitting erzeugt wurden . . . . . . . . . . . . . . . . . Erzeugung von ES-Zellen aus Embryonen, die durch den Transfer eines menschlichen Zellkerns in menschliche Eizellen erzeugt wurden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Erzeugung von ES-Zellen aus Embryonen, die durch den Transfer eines menschlichen Zellkerns in Eizellen von Tierspezies erzeugt wurden . . . . . . . . . . . . . . . . . . Alternative Methoden zur Erzeugung menschlicher ES-Zellen 7. Gegenwärtiger Ergebnisstand . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 228 228 229 229 230 231 232 236 238 242 Zitierte Gesetze und Richtlinien 243 Literatur 244 HINWEIS ZU DEN AUTOREN 248 11