Blutbildende Stammzellen: Forscher kehren Altern um

Wissenschaftler am Mount Sinai in New York haben einen Mechanismus entdeckt, mit dem sich das Altern blutbildender Stammzellen umkehren lässt. Der Schlüssel liegt in den Lysosomen, den zellulären Reinigungsanlagen. Wenn diese im Alter übersäuern und hyperaktiv werden, verlieren Stammzellen schrittweise ihre Fähigkeit, Blutzellen und Immunzellen zu erneuern. Die Reparatur dieses Defekts steigerte die Blutbildungskapazität alter Stammzellen im Mausmodell auf mehr als das Achtfache.

Wenn die zelluläre Müllabfuhr außer Kontrolle gerät

Blutbildende Stammzellen, im Fachjargon hämatopoetische Stammzellen, sind dafür zuständig, alle Blutzellen und Immunzellen kontinuierlich zu erneuern. Im Laufe des Lebens verlieren sie diese Fähigkeit schrittweise. Folgen sind ein geschwächtes Immunsystem im Alter und eine erhöhte Anfälligkeit für Blutkrebs. Was genau diese Erschöpfung auslöst, war lange unklar.

Das Mount-Sinai-Team unter Saghi Ghaffari, Professorin für Stammzellbiologie und Regenerationsmedizin an der Icahn School of Medicine, konzentrierte sich auf eine Zellstruktur, die bisher kaum mit dem Altern von Stammzellen in Verbindung gebracht wurde: das Lysosom. Lysosomen sind die Abbauwerke der Zelle. Sie zersetzen defekte Proteine, Zellmembranen und ganze Zellorganellen und machen deren Bestandteile wiederverwendbar.

Im Alter, so das zentrale Ergebnis der im Dezember 2025 in Cell Stem Cell erschienenen Studie, werden diese Lysosomen in blutbildenden Stammzellen hyperaktiv und zu stark angesäuert. Das schädigt nicht nur den Stoffwechsel, sondern auch das Epigenom, also die chemischen Markierungen, die festlegen, welche Gene aktiv sind.

Der Eingriff und seine Wirkung

Das Forscherteam blockierte die Überaktivierung mit einem Hemmstoff der sogenannten vakuolären ATPase, einem Enzymkomplex, der für die Ansäuerung der Lysosomen verantwortlich ist. Die Ergebnisse im Mausmodell waren deutlich: Die behandelten alten Stammzellen bildeten nach einer Transplantation laut der Studie (DOI: 10.1016/j.stem.2025.10.012) mehr als achtmal so viele Blutzellen wie unbehandelte alte Stammzellen. Gleichzeitig erholte sich die Selbsterneuerungsfähigkeit der Zellen, die Mitochondrienfunktion verbesserte sich und die entzündliche Signalgebung ging zurück.

Besonders auffällig: Die Behandlung stellte auch die Stabilität des Epigenoms wieder her. Alte Stammzellen produzieren häufig ein Ungleichgewicht bei den Blutzellen, zu viele Immunzellen einer Richtung, zu wenige einer anderen. Nach der Lysosom-Reparatur zeigten die Stammzellen ein ausgewogeneres Profil, vergleichbar mit dem jüngerer Zellen.

Im Vergleich: Andere Ansätze zur Stammzellenverjüngung

Die Mount-Sinai-Studie ist nicht der erste Versuch, Stammzellen zu verjüngen. Forscher an der University of Illinois Chicago haben gezeigt, dass Infusionen von Plättchenfaktor 4 (PF4), einem Protein aus Blutplättchen, die Funktion gealterter menschlicher Stammzellen verbessern. Ein weiterer Ansatz setzt auf die Hemmung des Signalwegs der GTPase RhoA mit dem Wirkstoff Rhosin, der in Laborversuchen ebenfalls Verjüngungseffekte gezeigt hat.

Was die Mount-Sinai-Studie besonders macht: Sie greift einen grundlegenden Mechanismus des Zellalterns an, nicht nur einen spezifischen Signalweg. Lysosomale Dysfunktion ist auch an der Entstehung von Parkinson, Alzheimer und verschiedenen Muskeldystrophien beteiligt. Die Befunde könnten damit weit über die Blutbildung hinaus relevant sein.

Zum Vergleich: Die oben genannte PF4-Therapie zeigte erste vielversprechende Ergebnisse an menschlichen Stammzellen in Labortests. Der Lysosom-Ansatz hat den Vorteil, einen mechanistischen Hebel anzusprechen, der im Alterungsprozess selbst sitzt, nicht in einem externen Signal.

Drei Voraussetzungen für die klinische Anwendung

Ghaffari und ihr Team betonen, dass die Befunde vorerst auf Mäusen basieren. Drei Voraussetzungen müssen erfüllt sein, damit sich daraus Therapien für Menschen entwickeln lassen.

Erstens muss der Mechanismus im menschlichen System reproduzierbar sein. Ob die Lysosom-Hyperaktivierung in alten menschlichen Stammzellen dieselbe zentrale Rolle spielt wie in Mäusen, wird in Folgestudien untersucht. Zweitens muss der v-ATPase-Hemmer spezifisch genug wirken. Lysosomen sind in jeder Körperzelle aktiv, ein systemischer Eingriff könnte unerwünschte Effekte haben. Die Forscher haben nach eigener Auskunft bereits Dutzende Wirkstoffkandidaten für gezieltere Tests identifiziert. Drittens wäre die Methode für die Klinik besonders wertvoll, wenn sie sich auf die ex-vivo-Behandlung vor Stammzelltransplantationen anwenden ließe. Ältere Spender liefern oft qualitativ schwächere Stammzellen; eine Lysosom-Reparatur vor der Transplantation könnte das ändern.