Spermien aus Stammzellen: The next Step.


Bereits im Jahr 2006 erschienen die ersten Berichte über funktionstüchtige Spermien aus Stammzellen. Natürlich nur im Tierversuch und bei den ohnehin sehr fertilen Mäusen. Das funktionierte trotzdem nur in sieben von 65 Befruchtungsversuchen, es kam aber zu Lebendgeburten von Mäusen bei diesem Experiment. Ähnliche Experimente wurden im Jahre 2009 publiziert, hierbei kam es auch zur Entwicklung von Eizellen.

Jedoch führten diese Verfahren lediglich dann zur Trächtigkeit der Tiere, wenn man mit den Eizellen und Spermien eine „konventionelle“ Reagenzglasbefruchtung durchführte. Ebenfalls im Jahre 2009 ging es hinsichtlich der Eizellen einen Schritt weiter: Eizellen, die aus Stammzellen gewonnen wurden, konnten erstmals erfolgreich in Mäuse implantiert werden und entwickelten dort befruchtungsfähige Eizellen. Der Nachteil: Die Eizellen stammten aus den Stammzellen eines anderen Tiers und das Verfahren entspricht daher genetisch einer Eizelspende.

Nun aber zur eigentlichen Neuigkeit: Das gleiche Verfahren wie mit den Eizellen konnte nun auch für die Spermien umgesetzt werden, wie das Deutsche Ärzteblatt berichtete:

Japanischen Forschern ist es (beinahe) gelungen, Stammzellen in Spermien zu verwandeln. Die Experimente wurden zwar an Mäusen durchgeführt und die Stammzellen stammten aus einem Embryo (und nicht etwa aus der Haut). Die Entwicklung wurde auch nur bis zu Vorläuferzellen der Keimzellen vorangetrieben.

Doch nachdem Mitinori Saitou und Mitarbeiter der Universität Kyoto diese Vorläuferzellen in den Hoden unfruchtbarer Tiere injizierten, entwickelten sich dort Spermien, mit deren Hilfe die Forscher in-vitro Eizellen befruchten konnten. Die Embryonen wurden von Muttertieren ausgetragen. Der Wurf war unauffällig und später auch in der Lage, sich fortzupflanzen.

Die Spermien entwickelten sich also in den Hoden der Tiere und reiften dort zu befruchtungsfähigen Gameten aus. Auch eine Befruchtung auf normalem Wege wäre daher theoretisch möglich. Aber auch hier kamen Stammzellen anderer Tiere zum Einsatz.

Es scheint also möglich, aus Stammzellen produzierte Gameten im Körper der Empfänger heranreifen zu lassen und Schwangerschaften herbeizuführen. Der nächste Schritt wäre die Implantation von adulten Stammzellen. Dann ließen sich aus Hautbiopsien körpereigene Stammzellen gewinnen, welche die Möglichkeit eröffneten, genetisch identische Gameten zu bilden und schließlich eine Fortpflanzung auf normalem Wege mit genetisch „eigenen“ Spermien und Eizellen.

Bis diese Therapien beim Menschen und bei vorzeitigen Wechseljahren oder Azoospermie zu Anwedung kommen kann, wird sicherlich noch einige Zeit vergehen.

Authors
Hayashi K, Ohta H, Kurimoto K, Aramaki S, Saitou M
Reconstitution of the Mouse Germ Cell Specification Pathway in Culture by Pluripotent Stem Cells
Cell, 04 August 2011


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Kommentar

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13 Kommentare
  1. Elmar Breitbach
    Buntspecht schreibt

    Ob das dann mit adulten Stammzellen genauso gut funktioniert wie mit embryonalen Stammzellen steht allerdings in den Sternen. Ich wage zu bezweifeln, dass sich aus Hautstammzellen ohne Reprogrammierung Spermatogonien entwickeln können. Bliebe also die Reprogrammierung, aber es wird vermutlich noch sehr lange dauern bis man die daraus resultierenden Risiken und Nebenwirkungen abschätzen und kontrollieren kann. Im Tierversuch ging Reprogrammierung meines Wissens bislang immer mit einer starken Erhöhung des Krebsrisikos einher.

  2. Elmar Breitbach
    tuerki77 schreibt

    Aufregend… *ohnmacht*

  3. Elmar Breitbach
    Elmar Breitbach schreibt

    @ Buntspecht: Auch eine lange Reise beginnt mit den ersten Schritten.

  4. Elmar Breitbach
    Helga schreibt

    Wirklich aufregend. Zu hoffen wäre ja das sie es eines Tages mal schaffen. So könnten auch die Paare die auf heterologe Inseminationen zurückgreifen müssen Hoffnung auf ein genetisch eigenes Kind haben.
    Für uns wird es dann zu spät sein, aber für unsere Nachfolger hochinteressant.
    Lg Helga

  5. Elmar Breitbach
    Buntspecht schreibt

    @Herr Breitbach: Die "ersten Schritte" bestünden aus meiner Sicht allerdings darin, zunächst einmal die Ursachen für Störungen der Spermatogenese besser zu verstehen. Diese Modeerscheinung, einfach mal embryonale Stammzellen in irgendwelche Organe zu injizieren, und darauf zu hoffen, dass zufällig was sinnvolles dabei herauskommt, wirkt auf mich ziemlich hemdsärmelig.

  6. Elmar Breitbach
    Elmar Breitbach schreibt

    @ Buntspecht: Der Weg ist noch länger. Und bei hypogonader Azoospermie mit Sicherheit auch nicht zielführend. Wir reden da über zwei verschiedene Ziele, ergo auch mindestens zwei verschiedene Wege.

  7. Elmar Breitbach
    Rebella schreibt

    Ich habe in 2008 dazu mal einen Vortrag von diesem Professor aus Süddeutschland gehört, der auch auf dem Gebiet forscht. (Habe seinen Namen vergessen.) Er brachte es damals schon zu lebenden Mäusen, die jedoch alle sehr schnell starben. Soweit kann ich mich jedenfalls erinnern.

    Solche Forschungen wecken natürlich Hoffnung. Schön, dass es da jetzt mal wieder was Neues gibt. Vielleicht gelingt das eines Tages wirklich so, dass es kein Risiko für die Kinder gibt.

  8. Elmar Breitbach
    raise schreibt

    Könnten mit diesem Verfahren möglicherweise auch eines Tages schwule Paare genetisch rein eigene Kinder bekommen, indem man von einem Partner die Spermien nimmt und von dem anderen aus Stammzellen Eizellen heranzieht und diese dann verbindet und von einer Leihmutter austragen lässt?

  9. Elmar Breitbach
    Elmar Breitbach schreibt

    Sehr theoretisch ja.

  10. Elmar Breitbach
    Buntspecht schreibt

    @raise und Herr Breitbach: Können sich denn aus Stammzellen mit Karyotyp 46,XY überhaupt Eizellen entwickeln?

  11. […] Mal wieder, könnte man sagen, denn im Sommer wurde hier auch bereits über die “Herstellung” von Spermien aus embryonalen Stammzellen berichtet. […]

  12. […] Wie künstlich Befruchtung wirklich sein kann, wird nun erneut aus Japan berichtet. Vor zwei Jahren waren Studien veröffentlicht worden, in denen beschrieben wurde, wie Spermien und Eizellen künstlich hergestellt wurden und es damit […]

  13. […] publiziert. Über Erfolge bei der Herstellung männlicher Gameten aus Stammzellen konnte im Jahr 2011 – ebenfalls bei Mäusen – berichtet werden. Noch einen Schritt weiter gingen japanische Forscher, die Spermien und Eizellen aus adulten […]