Mausexperiment Forscher züchten Proto-Embryonen ohne Spermien und Eizelle

Aus Plazentazellen und embryonalen Stammzellen haben Forscher erstmals embryo-ähnliche Strukturen erzeugt. Sie sollen ihnen Einblick gewähren in die ersten Tage einer Schwangerschaft.

Zwei Proto-Embryonen
Nicolas Rivron

Zwei Proto-Embryonen


Erstmals haben Wissenschaftler im Labor einen Proto-Embryo erzeugt, ohne dabei Spermien oder Eizellen einzusetzen. Bei den Versuchen wurden Stammzellen von Mäusen verwendet, wie in einer in der Fachzeitschrift "Nature" veröffentlichten Studie beschrieben wird. Die Plazenta- und embryonalen Zellen hätten sich selbst zu einer embryo-ähnliche Struktur organisiert. In Mäuse eingepflanzt, hätten sie Schwangerschaften eingeleitet.

Das Verfahren habe nicht zum Ziel gehabt, lebensfähige Embryonen hervorzubringen, was auch nicht geschehen sei, schreiben die Forscher. Gleichwohl biete es wichtige Einblicke in die Frühphase des Lebens und die Befruchtung.

Nicolas Rivron von der Universität Utrecht, Erstautor der Studie, spricht von einem "Durchbruch" in die "Black Box der frühen Schwangerschaft". Denn in der Frühphase habe ein Embryo den Durchmesser eines menschlichen Haares. In der Gebärmutter sei er daher für eine Untersuchung völlig unzugänglich. Ko-Autor Clemens van Blitterswijk, ein Pionier der Gewebezüchtung, sprach von einem Weg hin zu einer "neuen biomedizinischen Disziplin".

Embryonale Stammzellen (rot) und Vorläuferzellen der Plazenta (grün) nachgebildet mit Bausteinen
Nicolas Rivron

Embryonale Stammzellen (rot) und Vorläuferzellen der Plazenta (grün) nachgebildet mit Bausteinen

"Verborgene Prozesse am Beginn des Lebens verstehen"

"Diese frühen Embryonen haben alle Zelltypen, die für die Bildung eines ganzen Organismus erforderlich sind", sagte Rivron. "Sie werden uns dabei helfen, die verborgenen Prozesse am Beginn des Lebens zu verstehen, Lösungen für Fruchtbarkeitsprobleme zu finden und neue Medikamente ohne Labortiere zu entwickeln." Auch kleinste Fehler in der embryonalen Entwicklung, die später zu Diabetes- oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen führten, könnten so genauer betrachtet werden.

Den Forschern um Rivron gelang es, die Zellen dazu zu bringen, sich selbst zu sogenannten Blastoiden zu organisieren. In ein solches Stadium tritt eine befruchtete Eizelle bei der Embryogenese nach wenigen Tagen ein, wenn sich im Zellgefüge mit Flüssigkeiten gefüllte Zwischenräume bilden, die dann etwa vier Tage nach der Befruchtung zur Blastozystenhöhle verschmelzen.

Blastoiden (Nachbildung)
Nicolas Rivron

Blastoiden (Nachbildung)

Die Experimente ahmten diese Prozesse nach, wobei die Stammzellen sich selbst arrangierten. In einem natürlichen Embryo kommunizierten die Zellen im dreidimensionalen Zusammenschluss miteinander "in einer Sprache, die wir kaum verstehen", sagt Rivron. Die embryonalen Zellen hätten in den Versuchen die Plazentazellen angeleitet sich zu vervielfachen, zu organisieren und in die Gebärmutter einzunisten.

jme/AFP



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