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Stammzellen-Experiment

Forscher vermelden die Züchtung von Kunstsperma

Von Jens Lubbadeh

Sie haben einen Kopf, einen Schwanz und sie schwimmen: Aber sind es wirklich Spermien, die britische Wissenschaftler aus Stammzellen gezüchtet haben? Forscherkollegen äußern Zweifel. Klar ist: Derzeit sind die Kunstspermien noch keine Alternative für unfruchtbare Männer.

Embryonale Stammzellen sind die Knetmasse, aus der sich alle Zellen des menschlichen Körpers züchten lassen - zumindest theoretisch. Immerhin gibt es über 200 verschiedene Typen, von der Herz- über Lungen- bis zur Nervenzelle.

Damit eine Alleskönner-Stammzelle zu einer hoch spezialisierten Körperzelle reift, braucht es vor allem die richtigen Wachstumsfaktoren. Die sind für jeden Zelltyp verschieden. Forscher arbeiten derzeit daran, diese Rezepte für die einzelnen Zelltypen zu identifizieren.

Britischen Wissenschaftlern um Karim Nayernia von der Newcastle University ist es nun offenbar gelungen, sogar Spermien aus Stammzellen zu züchten. Die Arbeit wurde im Fachmagazin " Stem Cells and Development" veröffentlicht.

Die Wissenschaftler sind sich demnach sicher, Spermien erzeugt zu haben: Denn wie natürliche Spermien sind sie haploid - besitzen also nur 23 Chromosomen, im Gegensatz zu diploiden Körperzellen mit 46 Chromosomen. "Die Zellen sind haploid, sie haben einen Kopf und einen Schwanz und sie schwimmen", sagte Nayernia im Gespräch mit "Times Online". Den Forschern gelang die Züchtung der Zellen in einer Vitamin-A-haltigen Nährlösung.

Miodrag Stojkovic, Stammzellforscher am Prinz Felipe Forschungszentrum im spanischen Valencia, ist Co-Autor der Arbeit. Er bremst die Erwartungen allerdings: "Es ist noch zu früh zu sagen, ob es sich hier um reife Spermien handelt", sagte Stojkovic im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. "Es muss noch nachgewiesen werden, ob sie auch funktionell sind." Dies sei in dieser Studie leider nicht geschehen.

Der britische Forscher Allen Pacey von der Universität Sheffield äußerte sogar generelle Zweifel an der Studie. Nach 20 Jahren Erfahrung als Sperma-Biologe sei er nicht überzeugt, dass die entwickelten Zellen tatsächlich als Spermien bezeichnet werden könnten, kritisierte der Andrologie-Professor im Gespräch mit der Zeitung "Guardian". Selbst wenn die hergestellten Zellen bestimmte genetische Eigenschaften von männlichen Keimzellen besäßen, würden in der Studie der spezifische zelluläre Aufbau, das Verhalten oder die Lebensweise von natürlichen Spermien nicht ausreichend beschrieben.

Keine Spermien aus weiblichen Stammzellen

Nayernia und seine Kollegen versuchten, sowohl aus männlichen als auch aus weiblichen Stammzellen Spermien zu züchten. Männliche Zellen besitzen die Geschlechtschromosomen X und Y, während weibliche das X-Chromosom in zweifacher Ausfertigung haben.

Das Ergebnis: Nur bei männlichen Stammzellen gelang das Vorhaben. Die weiblichen Zellen entwickelten sich nur bis zu Vorläufern der Spermien und blieben in diesem Entwicklungsstadium stehen. Nayernia und seine Kollegen werten dies als Beleg dafür, dass Gene auf dem Y-Chromosom notwendig sind für die Reifung der Spermien.

Allerdings wurden die Spermien aus embryonalen Stammzellen gezüchtet. Um einem unfruchtbaren Mann mit der Methode zu Spermien zu verhelfen, müsste man den Kern aus den Zellen des Mannes in eine Eizelle einbringen. Daraus könnte man einen Embryo züchten, aus dem man Stammzellen gewinnen könnte, die zu Spermien gezüchtet werden könnten. Ein immenser Aufwand, der weder vom ethischen Aspekt noch von den Kosten her vertretbar wäre.

Es gibt allerdings noch eine andere Option: Aus den Körperzellen eines erwachsenen Mannes könnte man ebenfalls Stammzellen erzeugen. Sogenannte induzierte pluripotente Stammzellen (iPS, siehe Kasten oben) kann man herstellen, indem man eine beliebige Körperzelle in ihren Ursprungszustand zurück versetzt. Aus diesen iPS-Zellen ließen sich dann Spermien züchten.

Obwohl Wissenschaftler in der letzten Zeit große Fortschritte mit iPS-Stammzellen gemacht haben, gibt es doch Hinweise, dass sie sich in genetischen Details von embryonalen Stammzellen unterscheiden. "Wir wissen noch nicht, ob sich aus iPS-Zellen genauso wie aus embryonalen Stammzellen alle Zelltypen züchten lassen und wie ähnlich sich diese Zellen sind", sagte Stojkovic.

Auf dieser Basis wäre es daher völlig unverantwortlich, aus so erzeugten Spermien Kinder zu zeugen. Zumal auch die britische Gesetzgebung dies nicht zulässt. "Es ist noch ein langer Weg bis zur praktischen Anwendung und zu Kindern aus so hergestellten Spermien", so Stojkovic.

Entsprechende Pläne gibt es offenbar auch nicht: Nayernia betonte, mit den künstlichen Spermien keine Eizellen befruchten zu wollen. "Wir verstehen, dass manche Menschen Bedenken haben. Aber das heißt nicht, Menschen im Reagenzglas produzieren zu können. Und wir haben das auch nicht vor."

Für die Wissenschaftler sei die Arbeit jedoch wichtig, um die Bildung der männlichen Keimzellen und die Gründe für Unfruchtbarkeit bei Männern zu verstehen, erläuterte Nayernia.

mit Material von dpa und AFP

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