Studie mit Mäusen

Forscher züchten aus Stammzellen Eizellen

(Bild: Mitinori Saitou und Katsuhiko Hayashi)

Aus Stammzellen lassen sich im Labor funktionsfähige Eizellen gewinnen. Zumindest im Tierversuch ist dies japanischen Forschern gelungen. Künstlich befruchtet, entwickelten sich diese Eizellen im Mutterleib zu augenscheinlich gesunden Mäusen (Bild) weiter, die wiederum selbst fruchtbar waren. Ähnliche Versuche waren zuvor bereits mit Spermien gelungen.

Katsuhiko Hayashi von der Kyoto Universität und seine Mitarbeiter benützten für ihre Experimente zwei Arten von Stammzellen: Zum einen embryonale Stammzellen, die aus Embryonen gewonnen werden und sich in jede beliebige Zelle des Körpers ausdifferenzieren lassen. Zum anderen sogenannte induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen), die - für manche Menschen ethisch unbedenklicher - aus bereits ausgereiften Körperzellen gewonnen werden und sich immerhin noch in zahlreiche verschiedene Arten von Zellen ausdifferenzieren können. Diese beiden Arten von Stammzellen verwandelten die Forscher über genetische Manipulationen zunächst in Zellen, die den Urkeimzellen sehr ähneln. Aus diesen Urkeimzellen gehen Ei- und Spermienzellen hervor.

Die Forscher kultivierten diese Zellen dann gemeinsam mit Zellen aus den Eierstöcken von Mäusen, um eine Art künstlichen Eierstock zu schaffen. Sie zeigten, dass ihre Urkeimzellen sich darin ganz ähnlich weiterentwickelten wie die in einem natürlichen embryonalen Eierstock. Schließlich transplantierten sie den Komplex in die Eierstöcke von Mäusen. Dort entwickelten sich die Zellen zu Eizellen weiter, welche die Forscher dann entnahmen, im Labor ausreifen ließen und schließlich künstlich befruchteten. Die daraus resultierenden Embryonen verpflanzten sie in Mäuseweibchen zurück.

Erfolgsrate noch eher bescheiden
In beiden Fällen erhielten sie Mäusenachwuchs, der sich weiter vermehrte, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt "Science". Die Erfolgsrate sei zwar noch nicht sehr hoch, aber grundsätzlich liefere die Arbeit eine solide Grundlage, um auch beim Menschen die Entwicklung von Eizellen im Labor voranzutreiben, meinen die Forscher. Das ist eine zentrale Voraussetzung, um bestimmte Formen der Unfruchtbarkeit beim Menschen behandeln zu können.

Auch ein anderes japanisches Forscherteam hatte im vergangenen Jahr eine Methode vorgestellt, mit der sich funktionsfähige Spermienzellen im Labor züchten lassen. Die Wissenschafter hatten Mäusen dazu Hodengewebe entnommen und die darin enthaltenen frühen Entwicklungsstadien von Spermien zur Reifung angeregt. Mit den Spermien befruchteten sie dann Eizellen, aus denen schließlich mehrere Mäusebabys hervorgingen.