Embryonale Stammzellen (ES) sind undifferenzierte pluripotente Zellen. Das heißt, dass sie können jeden Zelltyp im Körper produzieren. Dies gibt ihnen ein enormes Potenzial in Wissenschaft und Medizin, da sie spezifische Zelltypen erzeugen, die in der Forschung verwendet werden oder um Körperzellen zu ersetzen, die beschädigt oder erkrankt sind.
ES-Zellen sind in der inneren Zellmasse eines Embryos während des Blastozystenstadiums vorhanden. Dieses Stadium tritt etwa 3-5 Tagen nach der Befruchtung beim Menschen auf,<y jedoch bevor der Embryo in die Gebärmutter eingepflanzt wird. Menschliche ES-Zellen werden normalerweise aus gespendeten Embryonen gewonnen, die bei der In-vitro-Fertilisation (IVF) übrig geblieben sind.
Die Zellen werden gesammelt und als Kultur gewachsen, wo sie sich unbegrenzt teilen können, wodurch ES-Zelllinien entstehen. Unter bestimmten Bedingungen können sich ES-Zellen differenzieren. Dies geschieht entweder spontan in eine Vielzahl von Zelltypen, oder gezielt zur Herstellung gewünschter Zelltypen. Die Wissenschaftler können beeinflussen, welche Zelltypen erzeugt werden, indem sie die Kulturbedingungen manipulieren, wie zum Beispiel die Veränderung der Oberfläche der Kulturschale oder durch das Zugeben von spezifischen Wachstumsfaktoren in das Kulturmedium. Die Zellen können auch genetisch manipuliert werden. Mit diesen Methoden konnten die Forscher viele spezifische Zelltypen aus ES-Zellen erzeugen. Dazu gehören Blut-, Nerven-, Herz-, Knochen-, Leber-und Pankreaszellen.
Die regenerative Medizin befasst sich mit der Schaffung von lebenden, funktionstüchtigen Geweben als Ersatz für tote, kranke oder schlecht funktionierende Gewebe. ES-Zellen werden aufgrund ihrer Fähigkeit, sich in jeden Zelltyp zu differenzieren, in der regenerativen Medizin eingesetzt. Obwohl sich dieses Feld der Medizin noch im Anfangsstadium befindet, wurden bereits mehrere potenziell nützliche Zelltypen aus ES-Zellen hergestellt und klinische Studien werden durchgeführt um ihre Sicherheit und Wirksamkeit bei Patienten zu testen. Einige erste Ergebnisse waren vielversprechend. Zum Beispiel konnten gelähmte Patienten, nach dem Erhalt von ES-Zellen aus dem Nervensystem, beschränkt bewegen. Darüber hinaus können ES-Zellen zur Untersuchung früher Ereignisse in der menschlichen Entwicklung verwendet werden. Das ist ansonsten sehr schwierig. Außerdem stellen sie eine Quelle für spezifische Zelltypen dar, die in Arzneimitteltests und anderen wissenschaftlichen Forschungen verwendet werden können.
