35
Was ist Differenzierung? Stammzellen können neue spezialisierte Zellen bilden. Diesen Vorgang nennt man Differenzierung. 1. Embryonale Stammzellen können alle verschiedenen Zelltypen des Körpers bilden. 2. Gewebestammzellen können nur einige andere Arten von Zellen bilden. Hautstammzellen können nur Hautzellen bilden. Blutstammzellen bilden nur die verschiedenen Zellen, die zum Blut gehören. Blutstammzellen bilden KEINE Hautzellen. www.eurostemcell.org Differenzierung = Bildung spezialisierter Zellen Was ist eine Stammzelle? Was das Foto zeigt Ein Stück Metall und viele verschiedene Arten von Schrauben, die man daraus herstellen kann Etwas zum Nachdenken Was ist eine spezialisierte Zelle? Eine spezialisierte Zelle hat im Körper eine bestimmte Aufgabe. Zum Beispiel sind Blut-, Haut-, Muskel- und Nervenzellen spezialisierte Zellen. Sie sind sozusagen „Spezialisten“ für ihre Aufgabe. Der Körper braucht ständig neue spezialisierte Zellen. Die meisten spezialisierten Zellen können sich nicht selbst kopieren. Stammzellen lösen dieses Problem. Selbsterneuerung = Kopieren www.eurostemcell.org Was ist eine Stammzelle? Was das Foto zeigt Einen Werkzeugkasten Etwas zum Nachdenken Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als Selbsterneuerung. Die Selbsterneuerung sorgt dafür, dass immer genügend Stammzellen vorhanden sind. Stammzellen sind wichtig für den Körper: Sie bilden neue Zellen zum Ersatz für die Zellen, die jeden Tag im Körper absterben. Sie tragen zur Reparatur von Schäden bei, zum Beispiel bei Schnitten und Knochenbrüchen. Wenn Stammzellen sich nicht selbst erneuern würden, wären sie schnell aufgebraucht. Ohne Stammzellen könnte der Körper abgestorbene oder geschädigte spezialisierte Zellen nicht ersetzen. Man wäre bald sehr krank. 16+ 16+

Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

Was ist Differenzierung? Stammzellen können neue spezialisierte Zellen bilden. Diesen Vorgang nennt man Differenzierung.

1. Embryonale Stammzellen können alle verschiedenen Zelltypen des Körpers bilden.

2. Gewebestammzellen können nur einige andere Arten von Zellen bilden. Hautstammzellen können nur Hautzellen bilden. Blutstammzellen bilden nur die verschiedenen Zellen, die zum Blut gehören. Blutstammzellen bilden KEINE Hautzellen.

www.eurostemcell.org

Differenzierung = Bildung spezialisierter Zellen

Was ist eine Stammzelle?

Was das Foto zeigt Ein Stück Metall und viele verschiedene Arten von Schrauben, die man daraus herstellen kann

Etwas zum Nachdenken Was ist eine spezialisierte Zelle? Eine spezialisierte Zelle hat im Körper eine bestimmte Aufgabe. Zum Beispiel sind Blut-, Haut-, Muskel- und Nervenzellen spezialisierte Zellen. Sie sind sozusagen „Spezialisten“ für ihre Aufgabe. Der Körper braucht ständig neue spezialisierte Zellen. Die meisten spezialisierten Zellen können sich nicht selbst kopieren. Stammzellen lösen dieses Problem.

Selbsterneuerung = Kopieren

www.eurostemcell.org

Was ist eine Stammzelle?

Was das Foto zeigt Einen Werkzeugkasten

Etwas zum Nachdenken Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als Selbsterneuerung. Die Selbsterneuerung sorgt dafür, dass immer genügend Stammzellen vorhanden sind.

Stammzellen sind wichtig für den Körper:

Sie bilden neue Zellen zum Ersatz für die Zellen, die jeden Tag im Körper absterben. Sie tragen zur Reparatur von Schäden bei, zum Beispiel bei Schnitten und

Knochenbrüchen. Wenn Stammzellen sich nicht selbst erneuern würden, wären sie schnell aufgebraucht. Ohne Stammzellen könnte der Körper abgestorbene oder geschädigte spezialisierte Zellen nicht ersetzen. Man wäre bald sehr krank.

16+

16+

Page 2: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

Differenzierung = Bildung spezialisierter Zellen

www.eurostemcell.org

Was ist eine Stammzelle?

Schrauben: JM http://www.logodesignweb.com/stockphoto

Selbsterneuerung = Kopieren

www.eurostemcell.org

Was ist eine Stammzelle?

JM http://www.logodesignweb.com/stockphoto

16+

16+

Page 3: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

Der Körper braucht Stammzellen

www.eurostemcell.org

Was ist eine Stammzelle?

Was das Foto zeigt Rote Blutkörperchen

Etwas zum Nachdenken Man braucht während des ganzen Lebens Stammzellen. Sie erhalten die Funktionstüchtigkeit des Körpers, indem sie abgestorbene, geschädigte oder verbrauchte Zellen ersetzen. In einigen Bereichen des Körpers werden täglich neue Zellen benötigt. Zum Beispiel:

Blutzellen – rote Blutkörperchen leben nur bis zu etwa 100 Tage lang. Die Stammzellen im Knochenmark produzieren an jedem einzelnen Tag Millionen von neuen roten Blutkörperchen.

Hautzellen – jedes Jahr gehen einige Kilo an abgestorbenen Zellen von der Hautoberfläche verloren. Diese müssen ersetzt werden.

In den meisten anderen Bereichen des Körpers müssen die Stammzellen lediglich von Zeit zu Zeit geschädigte Zellen ersetzen, z. B. im Herzen und in der Lunge.

Gewebestammzellen

www.eurostemcell.org

Was ist eine Stammzelle?

Differenzierung

Gewebestammzelle Einige Arten von spezialisierten Zellen

Zum Beispiel können Blut-

stammzellen rote Blutkörperchen, weiße Blutkörperchen und

Blutplättchen bilden.

z. B. Blutstammzelle

16+

16+

 

Page 4: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

Der Körper braucht Stammzellen

www.eurostemcell.org

Was ist eine Stammzelle?

David Gregory und Debbie Marshall/Wellcome Images

16+

Page 5: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

Was Stammzellen können

www.eurostemcell.org

Was ist eine Stammzelle?

Stammzellen

Identische Stammzellen

Spezialisierte Zellen

www.eurostemcell.org

Embryonale Stammzellen

Was ist eine Stammzelle?

Differenzierung

Embryonale Stammzelle

Alle Arten von Zellen im Körper

16+

16+

Page 6: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als
Page 7: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

Hinweise und Tipps für die Poster Kleben Sie die Fotos und Diagramme auf Ihr

Poster. Sie müssen nicht alle verwenden. Verwenden Sie Überschriften, damit Betrachter

die wichtigsten Punkte leicht finden. Schreiben Sie kurze Anmerkungen, Listen,

Beschriftungen oder Überschriften, um Abbildungen und Diagramme zu erklären.

Fügen Sie Pfeile, Kästen oder Zeichnungen hinzu, um Ihre Informationen anschaulich zu vermitteln oder um wichtige Fakten hervorzuheben.

Zeichnen Sie nicht auf die Karten. Übertragen Sie nicht sämtliche Informationen

von den Karten auf das Poster. Man muss schnell und einfach erkennen können, worum es in Ihrem Poster geht.

www.eurostemcell.org

Was ist eine Stammzelle?

Schauen Sie sich die Karten an, die Sie erhalten haben, und lesen Sie die Informationen.

Erstellen Sie ein Poster oder eine Präsentation, um den anderen die wichtigsten Fakten zu erklären. In Ihrem Poster bzw. Ihrer Präsentation MÜSSEN alle folgenden Fragen beantwortet werden.

Fragen 1. Was ist eine Stammzelle?

(Hinweis: Erklären Sie, welche beiden Fähigkeiten Stammzellen haben.)

2. Warum braucht der Körper Stammzellen? 3. Welche verschiedenen Arten von

Stammzellen gibt es? (Hinweis: Wählen Sie 2 Arten von Stammzellen aus den Karten, und erklären Sie, welche Fähigkeiten diese jeweils haben.)

Ihre Aufgabe

16+

Page 8: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

Was ist eine Stammzelle?

Embryonale Stammzellen stammenaus Blastozysten

www.eurostemcell.org

Woher stammen embryonale Stammzellen?

Yorgos Nikas/Wellcome Images

www.eurostemcell.org

Züchtung von Zellen im Labor Woher stammen embryonale Stammzellen?

Wellcome Library, London

16+

16+

Page 9: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

Embryonale Stammzellen stammen aus Blastozysten

www.eurostemcell.org

Was das Foto zeigt Eine menschliche Blastozyste auf der Spitze einer Nadel. Die Farben wurden hinzugefügt, damit man die Abbildung gut erkennen kann.

Etwas zum Nachdenken Eine Blastozyste ist ein Embryo in einem sehr frühen Entwicklungsstadium. Die Blastozyste in der Abbildung ist fünf Tage alt. Eine Blastozyste hat etwa 100 Zellen. Man kann Zellen aus der Blastozyste entnehmen und daraus embryonale Stammzellen züchten. Embryonale Stammzellen und die Gesetzgebung In Großbritannien darf nur an Embryonen geforscht werden, die maximal 14 Tage alt sind. Etwa im Alter von 14 Tagen beginnt der Embryo, ein Nervensystem zu entwickeln.

Woher stammen embryonale Stammzellen?

www.eurostemcell.org

Züchtung von Zellen im Labor

Woher stammen embryonale Stammzellen?

Was das Foto zeigt Ein Fläschchen mit menschlichen embryonalen Stammzellen

Etwas zum Nachdenken Wenn Stammzellen im Labor gezüchtet werden, bezeichnet man das als „Zellkultur“. Embryonale Stammzellen im Labor Aus einer Blastozyste kann man nur wenige embryonale Stammzellen gewinnen. Diese werden im Labor mithilfe der Zellkultur vermehrt. Die Zellen aus der Blastozyste werden zusammen mit den Nährstoffen, die sie zum Überleben brauchen, in ein Fläschchen gegeben Die Zellen teilen und vervielfältigen sich. Die Nährstoffe in dem Fläschchen und die Temperatur müssen sehr sorgfältig kontrolliert werden,

um die Zellen am Leben zu halten. um zu gewährleisten, dass sie Stammzellen bleiben und keine spezialisierten Zellen bilden.

16+

16+

Page 10: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

www.eurostemcell.org

Woher stammen embryonale Stammzellen?

Spike Walker/Wellcome Images

IVF-Embryonen in der Forschung

16+

Page 11: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

www.eurostemcell.org

Woher stammen embryonale Stammzellen?

Was das Foto zeigt Eine menschliche Eizelle und Spermien. Dieses Bild wurde während einer IVF-Behandlung gemacht.

Etwas zum Nachdenken Was ist IVF? IVF steht für „In-vitro-Fertilisation“. Es ist ein Verfahren, das bei unerfülltem Kinderwunsch hilft, ein Baby zu bekommen. Man nimmt Eizellen von der Mutter und Spermien vom Vater. Die Spermien und die Eizellen werden zusammengebracht, und es entstehen mehrere Embryonen. Ein gesunder Embryo wird in die Gebärmutter der Mutter übertragen. IVF-Embryonen können für die Forschung verwendet werden Nach der IVF-Behandlung kann das Paar entscheiden, was mit den übrigen Embryonen geschieht. In Großbritannien können die Embryonen eingefroren und aufbewahrt oder an die Forschung gespendet werden. In einigen anderen Ländern dürfen IVF-Embryonen nicht für die Forschung verwendet werden.

IVF-Embryonen in der Forschung

16+

Page 12: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

Hinweise und Tipps für die Poster Kleben Sie die Fotos und Diagramme auf Ihr

Poster. Sie müssen nicht alle verwenden. Verwenden Sie Überschriften, damit

Betrachter die wichtigsten Punkte gut finden. Schreiben Sie kurze Anmerkungen, Listen,

Beschriftungen oder Überschriften, um Abbildungen und Diagramme zu erklären.

Fügen Sie Pfeile, Kästen oder Zeichnungen hinzu, um Ihre Informationen anschaulich zu vermitteln oder um wichtige Fakten hervorzuheben.

Zeichnen Sie nicht auf die Karten. Übertragen Sie nicht sämtliche Informationen

von den Karten auf das Poster. Man muss schnell und einfach erkennen können, worum es in Ihrem Poster geht.

www.eurostemcell.org

Woher stammen embryonale Stammzellen?

Schauen Sie sich die Karten an, die Sie erhalten haben, und lesen Sie die Informationen.

Erstellen Sie ein Poster oder eine Präsentation, um den anderen die wichtigsten Fakten zu erklären. In Ihrem Poster bzw. Ihrer Präsentation MÜSSEN alle folgenden Fragen beantwortet werden.

Fragen 1. Wo kommen embryonale Stammzellen vor?

(Hinweis: Denken Sie an die Stadien der menschlichen Entwicklung.)

2. Woraus können Wissenschaftler embryonale Stammzellen für die Forschung gewinnen? (Hinweis: Was ist IVF? Erklären Sie dies als Teil Ihrer Antwort.)

3. Wie züchten Wissenschaftler genügend Zellen für ihre Forschung?

Ihre Aufgabe

www.eurostemcell.org

Woher stammen embryonale Stammzellen?

Entwicklung des Menschen

Die Zellen teilen sich während der Entwicklung

Spermium + Eizelle → befruchtete

Eizelle

Blastozyste: etwa 100 Zellen

Gebilde aus 8 Zellen

Embryonale Stammzellen stammen aus der

Blastozyste

Baby

16+

Page 13: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als
Page 14: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

Krankheiten verstehen

www.eurostemcell.org

Warum sollte man sich mit Stammzellen befassen?

Medikamente testen

www.eurostemcell.org Julie Reza/Wellcome Library

Warum sollte man sich mit

Stammzellen befassen?

16+ 16+

Page 15: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

Warum sollte man sich mit Stammzellen

Medikamente testen

www.eurostemcell.org

Warum sollte man sich mit Stammzellen befassen?

Was das Foto zeigt Medikamente Etwas zum NachdenkenMan könnte Stammzellen verwenden, um im Labor neue Medikamente zu testen. Die Wissenschaftler könnten

1. mithilfe von Stammzellen im Labor viele Arten von spezialisierten Zellen züchten, zum Beispiel Gehirn-, Leber- oder Blutzellen.

2. neue Medikamente testen, indem sie zu diesen spezialisierten Zellen gegeben werden.

3. genau beobachten, welche Wirkung die Medikamente auf die Zellen haben. Dadurch könnte man möglicherweise besser voraussagen, wie die Medikamente bei Patienten wirken.

Dieses Testverfahren könnte dazu beitragen, dass man weniger Tierversuche braucht.

Krankheiten verstehen

Warum sollte man sich mit Stammzellen befassen?

Was das Foto zeigt Eine Wissenschaftlerin am Mikroskop

Etwas zum Nachdenken Häufig befinden sich die von einer Krankheit betroffenen Zellen tief im Körper, so dass sie schwer zugänglich sind. An ihrer Stelle könnten die Wissenschaftler Stammzellen verwenden, um herauszufinden, wie die Krankheit entsteht:

1. Man nimmt Stammzellen eines von der Krankheit betroffenen Patienten. Seine Stammzellen enthalten die Gene, die die Krankheit verursachen.

2. Man verwendet die Stammzellen, um genau die Art von Zellen zu züchten, die von der Krankheit betroffen ist. Beispielsweise züchtet man die Art von Gehirnzellen, die von einer bestimmten Hirnerkrankung betroffen ist.

3. Man beobachtet, wie die Zellen sich entwickeln und verhalten. Man versucht herauszufinden, warum sie nicht normal funktionieren.

16+ 16+

Page 16: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

Stammzellen in den Therapien von heute

www.eurostemcell.org

Warum sollte man sich mit Stammzellen

befassen?

Anne Weston/Wellcome Images

www.eurostemcell.org

Neue Therapien für Krankheiten

Warum sollte man sich mit Stammzellen

befassen?

Wellcome Library, London

16+

16+

Page 17: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

Stammzellen in den Therapien von heute

www.eurostemcell.org

Warum sollte man sich mit Stammzellen

befassen?

Was das Foto zeigt Hautzellen von einem Verbrennungspatienten

Etwas zum Nachdenken Stammzellen werden bereits zur Behandlung von Patienten verwendet. Zum Beispiel verwendet man Stammzellen zur Herstellung von Hauttransplantaten für Patienten mit sehr schweren Verbrennungen. Patienten, die den größten Teil ihrer Haut verloren haben, würden ohne ein Hauttransplantat sterben. Mithilfe von Stammzellen können die Ärzte sie retten. Das funktioniert folgendermaßen:

1. Man gewinnt einige Stammzellen aus einer kleinen, unverbrannten Körperstelle des Patienten. 2. Man verwendet die Stammzellen, um im Labor neue Haut zu züchten. 3. Man transplantiert die neue Haut demselben Patienten. Der Körper des Patienten stößt die Haut

nicht ab, weil sie aus seinen eigenen Zellen hergestellt wurde. Die neue Haut ist nicht perfekt: Auf ihr wachsen keine Haare, und sie hat keine Schweißdrüsen. Die Wissenschaftler arbeiten zurzeit daran, dieses Problem zu lösen.

www.eurostemcell.org

Was das Foto zeigt Eine Diabetespatientin, die sich Insulin injiziert

Etwas zum Nachdenken Die Wissenschaftler versuchen noch herauszufinden, wie man Stammzellen steuert. Sie wollen mithilfe von Stammzellen jede Art von Zellen herstellen, die gebraucht werden, und zwar dann, wenn sie gebraucht werden. Sie hoffen, Krankheiten heilen zu können, die heute unheilbar sind. Zum Beispiel:

Diabetes – neue insulinproduzierende Zellen für die Bauchspeicheldrüse des Patienten züchten

Parkinson- oder Alzheimer-Krankheit – Zellen züchten, die die geschädigten Zellen im Gehirn ersetzen

Lebererkrankungen – Zellen für eine künstliche Lebermaschine züchten, die die Aufgaben der Leber des Patienten übernimmt, bis die Krankheit überstanden ist

Und vielleicht noch vieles mehr Vielleicht züchtet man mithilfe von Stammzellen eines Tages sogar neue Organe für Patienten, die ein Transplantat brauchen. Das wäre sehr schwierig. Organe wie das Herz, die Leber oder die Lunge haben eine komplexe dreidimensionale Form und enthalten viele verschiedene Zelltypen.

Neue Therapien für Krankheiten

Warum sollte man sich mit Stammzellen

befassen?

16+

16+

Page 18: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

Wie man Stammzellen verwenden könnte

www.eurostemcell.org

Warum sollte man sich mit Stammzellen

befassen?

die Arten von Zellen herstellen, die man braucht

Stammzellen züchten,

Schauen Sie sich die Karten an, die Sie erhalten haben, und lesen Sie die Informationen.

Erstellen Sie ein Poster oder eine Präsentation, um den anderen die wichtigsten Fakten zu erklären. In Ihrem Poster bzw. Ihrer Präsentation MÜSSEN alle folgenden Fragen beantwortet werden.

Fragen 1. Wie werden Stammzellen heute zur Behandlung

von Patienten verwendet? 2. Wie könnten Stammzellen in der Zukunft zur

Behandlung von Patienten verwendet werden? 3. Wie könnten Stammzellen noch verwendet

werden? (Hinweis: In den Karten sind zwei Möglichkeiten beschrieben. Sie können eigene Ideen hinzufügen.)

Hinweise und Tipps für die Poster Kleben Sie die Fotos und Diagramme auf Ihr

Poster. Sie müssen nicht alle verwenden. Verwenden Sie Überschriften, damit die

Betrachter die wichtigsten Punkte gut finden. Schreiben Sie kurze Anmerkungen, Listen,

Beschriftungen oder Überschriften, um Abbildungen und Diagramme zu erklären.

Fügen Sie Pfeile, Kästen oder Zeichnungen hinzu, um Ihre Informationen anschaulich zu vermitteln oder um wichtige Fakten hervorzuheben.

Zeichnen Sie nicht auf die Karten. Übertragen Sie nicht sämtliche Informationen

von den Karten auf das Poster. Man muss schnell und einfach erkennen können, worum es in Ihrem Poster geht.

Ihre Aufgabe

Medikamente testen

Krankheiten verstehen

Neue Therapien für Krankheiten

16+

16+

Page 19: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als
Page 20: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

Warum sollte man sich mit Stammzellen

befassen?

Reprogrammierung von Zellen

www.eurostemcell.org

Paul Griggs/Wellcome Images

Die Herstellung von Stammzellen

iPS-Zellen in der medizinischen Praxis

www.eurostemcell.org

Adrian Wressell/Wellcome Images

Die Herstellung von Stammzellen

16+ 16+

Page 21: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

iPS-Zellen in der medizinischen Praxis

www.eurostemcell.org

Was das Foto zeigt Einen Chirurgen bei einer Operation

Etwas zum Nachdenken Die Wissenschaftler hoffen, dass man eines Tages mithilfe von induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen) Krankheiten wie Diabetes und Parkinson sowie Erkrankungen der Muskeln und des Herzens behandeln kann. Die Wissenschaftler hoffen auf folgendes Verfahren:

1. Man nimmt Hautzellen von einem Patienten. 2. Man stellt aus diesen Hautzellen iPS-Zellen her. 3. Man züchtet mithilfe dieser iPS-Zellen neue gesunde Zellen,

um die geschädigten Zellen des Patienten (z. B. Gehirn-, Herz-, Muskel- oder insulinproduzierende Zellen) zu ersetzen.

4. Man transplantiert die neuen Zellen demselben Patienten. Der Körper des Patienten würde diese Zellen nicht abstoßen, weil sie aus seinen eigenen Hautzellen hergestellt wurden.

Bis dahin ist es noch ein weiter Weg, aber iPS-Zellen sind eine spannende Entdeckung.

Die Herstellung von Stammzellen

Reprogrammierung von Zellen

www.eurostemcell.org

Was das Foto zeigt Einen Siliziumchip

Etwas zum Nachdenken Wenn man induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen) herstellt, ist es, als drehe man die Zeit zurück. Die Wissenschaftler bringen Hautzellen dazu, sich wie embryonale Stammzellen zu verhalten. Wie werden iPS-Zellen hergestellt? Um iPS-Zellen herzustellen, fügen die Wissenschaftler den Hautzellen bestimmte Gene hinzu. Gene enthalten die Anweisungen für die Zellen. Die neuen Gene bringen die iPS-Zellen dazu, sich wie embryonale Stammzellen zu verhalten. Genetische Reprogrammierung In gewisser Weise ähnelt die Herstellung von iPS-Zellen der Änderung der Anweisungen in einem Computerprogramm. Die neuen Anweisungen lassen den Computer eine neue Aufgabe erfüllen. Die neuen Gene in den iPS-Zellen bewirken, dass diese sich wie embryonale Stammzellen verhalten. Deshalb sagt man, dass die Hautzellen zu Stammzellen reprogrammiert wurden. Das Verfahren zur Herstellung von iPS-Zellen heißt „genetische Reprogrammierung“.

Die Herstellung von Stammzellen

16+

16+

Page 22: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

Kein Bedarf an Embryonen?

www.eurostemcell.org

Jenny Nichols/Wellcome Images

Die Herstellung von Stammzellen

www.eurostemcell.org

Schauen Sie sich die Karten an, die Sie erhalten haben, und lesen Sie die Informationen.

Erstellen Sie ein Poster oder eine Präsentation, um den anderen die wichtigsten Fakten zu erklären. In Ihrem Poster bzw. Ihrer Präsentation MÜSSEN alle folgenden Fragen beantwortet werden. Fragen

1. Was sind iPS-Zellen, und was bedeutet die Bezeichnung iPS? (Hinweis: Erklären Sie, wie iPS-Zellen hergestellt werden und welche Fähigkeiten sie haben. Welcher anderen Art von Stammzellen ähneln sie?)

2. Wie können iPS-Zellen verwendet werden? 3. Braucht die Forschung noch Embryonen?

(Hinweis: Erklären Sie, ob die Wissenschaftler etwas herausfinden können, indem sie zunächst an Embryonen forschen. Fügen Sie, wenn Sie möchten, eigene Ansichten hinzu.)

Hinweise und Tipps für die Poster

Kleben Sie die Fotos und Diagramme auf Ihr Poster. Sie müssen nicht alle verwenden.

Verwenden Sie Überschriften, damit die Betrachter die wichtigsten Punkte gut finden.

Schreiben Sie kurze Anmerkungen, Listen, Beschriftungen oder Überschriften, um Abbildungen und Diagramme zu erklären.

Fügen Sie Pfeile, Kästen oder Zeichnungen hinzu, um Ihre Informationen anschaulich zu vermitteln oder um wichtige Fakten hervorzuheben.

Zeichnen Sie nicht auf die Karten. Übertragen Sie nicht sämtliche Informationen von den Karten auf

das Poster. Man muss schnell und einfach erkennen können, worum es in Ihrem Poster geht.

Die Herstellung von Stammzellen

Ihre Aufgabe

16+ 16+

Page 23: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

Kein Bedarf an Embryonen?

www.eurostemcell.org

Was das Foto zeigt Eine menschliche Blastozyste (ein Embryo in einem sehr frühen Entwicklungsstadium)

Etwas zum Nachdenken 2007 fanden Wissenschaftler einen Weg, um menschliche Stammzellen im Labor herzustellen. Sie verwandelten menschliche Hautzellen in Stammzellen. Die neuen Stammzellen heißen induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen). Sie gleichen embryonalen Stammzellen und können alle verschiedenen Zelltypen des Körpers bilden. Braucht die Forschung noch Embryonen? Manche Menschen finden es falsch, Embryonen für die Forschung zu verwenden. Um iPS-Zellen herzustellen, braucht man keine Embryonen. Man hätte die iPS-Zellen jedoch nie entdeckt, ohne zunächst embryonale Stammzellen zu erforschen. iPS-Zellen sind eine ganz neue Entdeckung. Die Forschung braucht nach wie vor Embryonen, um

zu verstehen, wie iPS- und andere Stammzellen funktionieren. die Entwicklung von der befruchteten Eizelle zum Baby

nachzuvollziehen.

Die Herstellung von Stammzellen

16+

Page 24: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

Verwandlung von Hautzellen inStammzellen

www.eurostemcell.org

Die Herstellung von Stammzellen

Reprogrammierung Differenzierung

Menschliche Hautzelle

iPS-Zelle: induzierte pluripotente

Stammzelle

Alle Arten von Zellen im Körper

16+

Was bedeutet pluripotent?

www.eurostemcell.org

Die Herstellung vonStammzellen

16+

Multipotent Multi = mehr als eins Potent = fähig Multipotente Stammzellen besitzen die Fähigkeit, mehrere Arten von spezialisierten Zellen zu bilden.

Gewebestammzellen sind multipotent.

Pluripotent Pluri = viele Potent = fähig Pluripotente Stammzellen besitzen die Fähigkeit, ALLE Arten von spezialisierten Zellen des Körpers zu bilden.

Embryonale Stammzellen sind pluripotent.

In der Stammzellforschung werden für die Fähigkeiten von Stammzellen bestimmte Bezeichnungen verwendet.

Page 25: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als
Page 26: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

Kurze Fragen Alles über Stammzellen

Was ist eine Stammzelle?

1. Warum sind Stammzellen besonders? Nennen Sie zwei Fähigkeiten von Stammzellen.

2. Warum braucht der Körper Stammzellen? 3. Nennen Sie zwei Arten von Stammzellen.

Woher stammen embryonale Stammzellen?

4. Aus welchem Stadium der menschlichen Entwicklung stammen embryonale Stammzellen?

5. Was ist IVF?

6. Welche Methode verwenden Wissenschaftler, um Zellen im Labor zu züchten? Warum sollte man sich mit Stammzellen befassen?

7. Nennen Sie ein Beispiel dafür, wie Stammzellen heutzutage zur Behandlung von Patienten verwendet werden.

8. Welche Krankheiten könnte man zukünftig mithilfe von Stammzellen behandeln? 9. Nennen Sie zwei weitere Möglichkeiten zur Verwendung von Stammzellen.

Die Herstellung von Stammzellen

10. Mit welcher Art von Stammzellen haben iPS-Zellen Ähnlichkeit?

11. Nennen Sie eine Möglichkeiten für die Verwendung von iPS-Zellen. 12. Braucht die Forschung noch Embryonen?

www.eurostemcell.org

16 +

Page 27: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

Fragen Alles über Stammzellen

Was ist eine Stammzelle?

1. Was ist eine Stammzelle? (Hinweis: Erklären Sie, welche beiden Fähigkeiten Stammzellen haben.)

2. Warum braucht der Körper Stammzellen? 3. Welche verschiedenen Arten von Stammzellen gibt es?

(Hinweis: Nennen Sie zwei Arten von Stammzellen, und geben Sie an, welche Fähigkeiten sie jeweils haben.)

Woher stammen embryonale Stammzellen?

4. Wo kommen embryonale Stammzellen vor? (Hinweis: Denken Sie an die Stadien der menschlichen Entwicklung.)

5. Woraus können Wissenschaftler embryonale Stammzellen für die Forschung gewinnen? (Hinweis: Was ist IVF? Erklären Sie dies als Teil Ihrer Antwort.)

6. Wie züchten Wissenschaftler genügend Zellen für die Forschung? Warum sollte man sich mit Stammzellen befassen?

7. Wie werden Stammzellen heutzutage zur Behandlung von Patienten verwendet? 8. Wie könnten Stammzellen zukünftig zur Behandlung von Patienten verwendet werden? 9. Wie könnten Stammzellen noch verwendet werden?

(Hinweis: Nennen Sie zwei Möglichkeiten aus den Informationen, die Sie erhalten haben. Sie können, wenn Sie möchten, eigene Ideen hinzufügen.)

Die Herstellung von Stammzellen

10. Was ist eine iPS-Zelle? (Hinweis: Erklären Sie, wie iPS-Zellen hergestellt werden und welche Fähigkeiten sie haben. Welcher anderen Art von Stammzellen ähneln sie?)

11. Wie könnten iPS-Zellen verwendet werden? 12. Braucht die Forschung noch Embryonen?

(Hinweis: Erklären Sie, ob die Wissenschaftler etwas herausfinden können, indem sie zunächst an Embryonen forschen, und fügen Sie, wenn Sie möchten, eigene Ansichten hinzu.)

www.eurostemcell.org

16 +

Page 28: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

`

Schrauben und Werkzeugkasten: JM http://www.logodesignweb.com/stockphoto Blutzellen: David Gregory und Debbie Marshall/Wellcome Images

Was ist eine Stammzelle?

Stammzellen sind besonders, weil … sie ... können

1. UND

2.

Der Körper braucht Stammzellen, um... Zellen zu ersetzen, die:

• •

Manche Zellen des Körpers werden häufig ersetzt, z. B. In vielen Bereichen des Körpers werden nur von Zeit zu Zeit neue Zellen benötigt, z. B.

Es gibt verschiedene Arten von Stammzellen...

können alle Arten von Zellen im Körper bilden können einige Arten spezialisierter Zellen bilden

Arbeitsblatt 16+

www.eurostemcell.org

Alles über Stammzellen

Page 29: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

Embryonale Stammzellen stammen aus ... einem sehr frühen Stadium der menschlichen Entwicklung mit der Bezeichnung Eine ist ein Gebilde aus etwa 100 Zellen. Das abgebildete Exemplar ist Tage alt.

Wissenschaftler verwenden embryonale Stammzellen aus ... IVF-Embryonen. IVF steht für Dieses Verfahren wird angewendet, um In Großbritannien können Elternpaare die nicht benötigten IVF-Embryonen der Forschung spenden.

Wissenschaftler züchten Zellen im Labor … mithilfe einer Methode namens

Die Zellen werden mit den Nährstoffen, die sie zum Überleben brauchen, in ein Fläschchen gegeben. Die Nährstoffe und die Temperatur werden sorgfältig kontrolliert, um:

Blastozyste: Yorgos Nikas/Wellcome Images; Eizelle und Spermium: Spike Walker/Wellcome Images Fläschchen: Wellcome Library, London

Woher stammen embryonale Stammzellen?

Arbeitsblatt 16+

www.eurostemcell.org

Alles über Stammzellen

Page 30: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

Tabletten: Julie Reza/Wellcome Library; Verbrannte Haut: Anne Weston/Wellcome Images Injektion: Wellcome Library, London

Warum sollte man sich mit Stammzellen befassen?

Stammzellen werden bereits zur Behandlung von Patienten verwendet... Zum Beispiel kann man Stammzellen verwenden, um neue Haut für Patienten mit schweren Verbrennungen zu züchten. Die Haut ist nicht perfekt, da sie:

Man könnte Stammzellen für neue Therapien verwenden... für Krankheiten, die heute unheilbar sind. Die Wissenschaft hofft, mithilfe von Stammzellen neue, gesunde Zellen zu züchten, z. B. für Patienten mit den folgenden Krankheiten:

• • •

Man könnte Stammzellen auch verwenden, um...

Arbeitsblatt 16 +

www.eurostemcell.org

Alles über Stammzellen

Page 31: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

Siliziumchip: Paul Griggs/Wellcome Images; Chirurg: Adrian Wressell/Wellcome Images Blastozyste: Jenny Nichols/Wellcome Images

Herstellung von Stammzellen

iPS-Zellen werden im Labor hergestellt... aus gewöhnlichen Zellen des Körpers, z. B. Hautzellen. iPS steht für iPS-Zellen verhalten sich genau wie Stammzellen. Das Verfahren zur Herstellung von iPS-Zellen heißt genetische Durch das Hinzufügen neuer Gene werden Hautzellen in iPS-Zellen verwandelt.

iPS-Zellen könnten in der Medizin verwendet werden... um neue, gesunde Zellen zu züchten und damit z. B. die folgenden Krankheiten zu behandeln:

• • •

Zur Herstellung von iPS-Zellen braucht man keine Embryonen... was von denjenigen, die es falsch finden, Embryonen für die Forschung zu verwenden, sehr begrüßt wird. ABER die Forschung braucht nach wie vor embryonale Stammzellen, um:

Arbeitsblatt 16 +

www.eurostemcell.org

Alles über Stammzellen

Page 32: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

Was ist eine Stammzelle?

Stammzellen sind besonders, denn sie können ... 1. 2.

Der Körper braucht Stammzellen, um ... Zellen zu ersetzen, die: • •

Manche Zellen des Körpers werden häufig ersetzt, z. B. In vielen Bereichen des Körpers werden nur von Zeit zu Zeit neue Zellen benötigt, z. B.

Es gibt verschiedene Arten von Stammzellen ... können alle Arten von Zellen im Körper bilden. können einige Arten von spezialisierten Zellen bilden.

und

Alles über Stammzellen

16+ Poster

www.eurostemcell.org

Page 33: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

Eine ist ein Gebilde aus etwa 100 Zellen. Das abgebildete Exemplar ist Tage alt.

einem sehr frühen Stadium der menschlichen Entwicklung mit der Bezeichnung

Wissenschaftler verwenden embryonale Stammzellen aus ... IVF-Embryonen. IVF steht für Dieses Verfahren wird angewendet, um In Großbritannien können Elternpaare die nicht benötigten IVF-Embryonen der Forschung spenden.

Wissenschaftler züchten Zellen im Labor … mithilfe einer Methode namens Die Zellen werden mit den Nährstoffen, die sie zum Überleben brauchen, in ein Fläschchen gegeben. Die Nährstoffe und die Temperatur werden sorgfältig kontrolliert, um: •

Woher stammen embryonale Stammzellen?

Embryonale Stammzellen stammen aus ...

Alles über Stammzellen

16+ Poster

www.eurostemcell.org

Page 34: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

Warum sollte man sich mit Stammzellen befassen?

Stammzellen werden bereits zur Behandlung von Patienten verwendet … Zum Beispiel kann man Stammzellen verwenden, um neue Haut für Patienten mit schweren Verbrennungen zu züchten. Die Haut ist nicht perfekt, da sie: • •

Man könnte Stammzellen für neue Therapien verwenden … für Krankheiten, die heute unheilbar sind. Die Wissenschaft hofft, mithilfe von Stammzellen neue, gesunde Zellen zu züchten, z. B. für Patienten mit den folgenden Krankheiten: • • •

Man könnte Stammzellen auch verwenden, um …

Alles über Stammzellen

16+ Poster

www.eurostemcell.org

Page 35: Differenzierung = Was ist eine Bildung spezialisierter Zellen › system › files › documents › resource… · Stammzellen können sich selbst kopieren. Das bezeichnet man als

iPS-Zellen werden im Labor hergestellt …

Zur Herstellung von iPS-Zellen braucht man keine Embryonen … was von denjenigen, die es falsch finden, Embryonen für die Forschung zu verwenden, sehr begrüßt wird. ABER die Forschung braucht nach wie vor embryonale Stammzellen, um: • •

iPS-Zellen könnten in der Medizin verwendet werden … um neue, gesunde Zellen zu züchten und damit z. B. die folgenden Krankheiten zu behandeln: • • •

Das Verfahren zur Herstellung von iPS-Zellen heißt genetische

aus Zellen des Körpers, z. B. Hautzellen. iPS steht für iPS-Zellen verhalten sich genau wie Stammzellen.

Herstellung von Stammzellen

Durch das Hinzufügen neuer Gene werden Hautzellen in iPS-Zellen verwandelt.

Alles über Stammzellen

16+ Poster

www.eurostemcell.org