Fortpflanzung ohne Samenzelle Eine Babymaus, zwei Mütter, kein Vater

Es ist der Traum mancher homosexueller Paare: ein leibliches Kind von beiden Elternteilen. Derzeit ist das unmöglich. Bei Mäusen haben Forscher nun aber mit zwei Weibchen gesunden Nachwuchs gezüchtet.
Erwachsene Zwei-Mütter-Maus mit ihrem eigenen Nachwuchs

Erwachsene Zwei-Mütter-Maus mit ihrem eigenen Nachwuchs

Foto: EurekAlert/ Leyun Wang

Weder Frauen noch Männer können sich untereinander fortpflanzen. Für homosexuelle Paare bedeutet das: Ein leibliches Kind von beiden Eltern kann es nicht geben. An Mäusen arbeiten Forscher daran, die Geschlechtergrenzen aufzuheben.

Nun ist es erstmals gelungen, aus Zellen von zwei Mausweibchen gesunden Nachwuchs zu züchten. Das berichten Bao-Yang Hu von der chinesischen Akademie der Wissenschaften und Kollegen im Fachmagazin "Cell Stem Cell" .

Die Mäuse mit zwei Müttern hätten selbst gesunden Nachwuchs bekommen, so die Forscher. Die Erfolgsrate sei allerdings noch gering. Nur bei 14 Prozent der Versuche entstanden lebensfähige Mäuse.

Die Forscher züchteten zudem Mäuse aus zwei männlichen Zellen. Diese überlebten aber nur wenige Wochen.

Mausnachwuchs von zwei Vätern

Mausnachwuchs von zwei Vätern

Foto: EurekAlert/ Leyun Wang

Hammerhaie können sich ohne Männchen fortpflanzen

Die Wissenschaftler untersuchten zunächst genauer, warum die gleichgeschlechtliche Fortpflanzung bei Säugetieren so schwer ist und was sie von anderen Spezies unterscheidet. Manche Reptilien, Amphibien und Fische, beispielweise Hammerhaie und Komodowarane, benötigen im Zweifel kein väterliches Erbgut, um sich zu vermehren.

Das Problem bei Säugetieren: Im Embryo ist bei manchen Genen entweder die Version des Vaters oder die der Mutter aktiv, niemals beide. Experten nennen das genomische Prägung. Stammt das Erbgut von zwei Weibchen oder zwei Männchen, funktioniert dieses System nicht richtig. Die Folge sind schwere Entwicklungsschäden, die den Tod des Embryos bedeuten können.

In früheren Studien hatten Forscher bereits versucht, diese prägenden Gene aus Eizellen zu entfernen. Beim Verschmelzen mit einer zweiten weiblichen Zelle würden dann automatisch deren Genvarianten prägend, so die Idee. Doch die entstandenen Mausembryonen trugen schwere Schäden davon. Gesunder Nachwuchs entstand dabei nie.

210 Versuche, 29 lebendige Mäuse

Hu und Kollegen verfeinerten diesen Ansatz nun. Sie verwendeten weibliche, embryonale Stammzellen, die wie Ei- und Samenzellen nur die Hälfte der üblicherweise vorhandenen Chromosomen und DNA enthielten. Fachleute sprechen von haploiden Zellen.

Mithilfe der Genschere Crispr/Cas9 entfernten die Forscher aus den Zellen drei prägende Erbgutabschnitte. Die Zellen injizierten sie in die Eizelle einer Maus, das Erbgut verschmolz zu einem Embryo. Aus 210 solcher Embryonen entstanden 29 lebende Mäuse. Sie wuchsen normal auf und bekamen später selbst Nachwuchs.

Die zweite Mausgeneration

Die zweite Mausgeneration

Foto: EurekAlert/ Leyun Wang

Die Zucht von Mäusen mit zwei Vätern war noch komplizierter. In den haploiden Stammzellen entfernten die Forscher dort sieben prägende Genabschnitte. Die veränderten Zellen wurden dann zusammen mit den Samenzellen von einer anderen männlichen Maus in eine Eizelle eingebacht. Aus dieser war zuvor der Zellkern mit dem weiblichen Erbgut entfernt worden.

Leihmütter trugen die Embryonen aus. Diese überlebten allerdings nur etwa 48 Stunden.

Zu unsicher für die Anwendung im Menschen

Grundsätzlich ließe sich das Verfahren auch auf den Menschen übertragen. Es bleiben jedoch große ethische und technische Hürden.

So seien beispielsweise andere Gene an der genomischen Prägung beteiligt als bei Mäusen, argumentieren die Forscher. Die Risiken, dass lebensunfähige Babys oder Babys mit schweren Entwicklungsschäden zur Welt kämen, seien daher viel zu groß. Zhi-Kun Li, der ebenfalls an der Studie beteiligt war, warnt deshalb vor zu großen Erwartungen.

Der Mehrwert der Experimente besteht für die Forscher bislang vor allem darin, zu verstehen, warum für die Fortpflanzung von Säugetieren immer ein Weibchen und ein Männchen nötig ist.

jme
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