KRANKE WELT: Forscher der University of Cambridge entwickeln synthetische Embryonen als Ersatz für menschliche Eizellen und Spermien

von | 22. Jun 2023

Zur gleichen Zeit, in der synthetische Gebärmütter geschaffen werden, perfektionieren Genforscher synthetische Embryonen, für die keine herkömmlichen Ei- und Samenzellen erforderlich sind. Dieses Szenario erinnert an Aldous Huxleys Buch „Schöne neue Welt“, in dem alle Babys im Reagenzglas erzeugt und in einer künstlichen Gebärmutter bis zur Geburt ausgebrütet wurden. (TN-Redakteur)

Wissenschaftler haben mit Hilfe von Stammzellen synthetische menschliche Embryonen geschaffen – ein bahnbrechender Fortschritt, der die Notwendigkeit von Ei- oder Samenzellen umgeht.

Diese Modell-Embryonen, die den Embryonen in den frühesten Stadien der menschlichen Entwicklung ähneln, könnten nach Ansicht der Wissenschaftler einen entscheidenden Einblick in die Auswirkungen genetischer Störungen und die biologischen Ursachen wiederkehrender Fehlgeburten geben.

Die Arbeit wirft jedoch auch ernste ethische und rechtliche Fragen auf, da die im Labor gezüchteten Gebilde nicht unter die im Vereinigten Königreich und den meisten anderen Ländern geltenden Rechtsvorschriften fallen.

Die Strukturen haben weder ein schlagendes Herz noch die Anfänge eines Gehirns, enthalten aber Zellen, aus denen sich normalerweise die Plazenta, der Dottersack und der Embryo selbst bilden würden.

Prof. Magdalena Żernicka-Goetz von der Universität Cambridge und dem California Institute of Technology beschrieb die Arbeit in einem Plenarvortrag am Mittwoch auf der Jahrestagung der International Society for Stem Cell Research in Boston.

„Wir können durch die Reprogrammierung von [embryonalen Stamm-]Zellen humane embryoähnliche Modelle schaffen“, sagte sie auf der Tagung.

In naher Zukunft besteht keine Aussicht auf eine klinische Verwendung der synthetischen Embryonen. Es wäre illegal, sie in die Gebärmutter eines Patienten einzupflanzen, und es ist noch nicht klar, ob diese Strukturen das Potenzial haben, über die frühesten Entwicklungsstadien hinaus weiter zu reifen.

Die Motivation für die Arbeit besteht darin, dass die Wissenschaftler die „Blackbox“-Phase der Entwicklung verstehen wollen, die so genannt wird, weil die Wissenschaftler Embryonen im Labor nur bis zu einer gesetzlichen Grenze von 14 Tagen kultivieren dürfen. Erst viel später können sie den Entwicklungsverlauf anhand von Schwangerschaftsscans und für die Forschung gespendeten Embryonen nachvollziehen.

Robin Lovell-Badge, Leiter der Abteilung für Stammzellbiologie und Entwicklungsgenetik am Francis Crick Institute in London, sagte dazu: „Die Idee ist, dass man, wenn man die normale menschliche Embryonalentwicklung mit Hilfe von Stammzellen modelliert, sehr viele Informationen darüber gewinnen kann, wie die Entwicklung beginnt und was schief gehen kann, ohne dass man frühe Embryonen für die Forschung verwenden muss.“

Zuvor hatten das Team von Żernicka-Goetz und eine konkurrierende Gruppe am Weizmann-Institut in Israel gezeigt, dass Stammzellen von Mäusen dazu gebracht werden können, sich selbst zu frühen embryoähnlichen Strukturen mit einem Darmtrakt, den Anfängen eines Gehirns und einem schlagenden Herzen zusammenzusetzen. Seitdem ist ein Wettlauf um die Übertragung dieser Arbeit auf menschliche Modelle im Gange, und mehreren Teams ist es gelungen, die allerersten Entwicklungsstadien nachzubilden.

Die vollständigen Einzelheiten der jüngsten Arbeit des Cambridge-Caltech-Labors müssen noch in einer Fachzeitschrift veröffentlicht werden. Auf der Konferenz beschrieb Żernicka-Goetz jedoch, wie die Embryonen bis zu einem Stadium kultiviert wurden, das knapp über das 14-tägige Entwicklungsstadium eines natürlichen Embryos hinausgeht.

Die Modellstrukturen, die jeweils aus einer einzigen embryonalen Stammzelle gezüchtet wurden, erreichten den Beginn eines Entwicklungsmeilensteins, der als Gastrulation bezeichnet wird und bei dem sich der Embryo von einer kontinuierlichen Zellschicht in die Bildung verschiedener Zelllinien verwandelt und die grundlegenden Achsen des Körpers ausbildet. In diesem Stadium hat der Embryo noch kein schlagendes Herz, keinen Darm und keine Anfänge eines Gehirns, aber das Modell zeigt das Vorhandensein von Urzellen, den Vorläuferzellen von Ei- und Samenzellen.

„Unser menschliches Modell ist das erste Modell eines menschlichen Embryos mit drei Entwicklungslinien, das Amnion- und Keimzellen, die Vorläuferzellen von Ei- und Samenzellen, enthält“, sagte Żernicka-Goetz dem Guardian vor dem Vortrag. „Es ist wunderschön und wurde vollständig aus embryonalen Stammzellen hergestellt.“

Die Entwicklung zeigt, wie schnell die Wissenschaft in diesem Bereich die Gesetzgebung überholt hat, und Wissenschaftler im Vereinigten Königreich und anderswo sind bereits dabei, freiwillige Leitlinien für die Arbeit an synthetischen Embryonen zu erstellen. „Wenn man davon ausgeht, dass diese Modelle normalen Embryonen sehr ähnlich sind, dann sollten sie in gewisser Weise auch so behandelt werden“, sagte Lovell-Badge. „In der Gesetzgebung sind sie das derzeit nicht. Die Menschen sind darüber besorgt.“

Eine wichtige offene Frage ist auch, ob diese Strukturen theoretisch das Potenzial haben, zu einem Lebewesen heranzuwachsen. Es wurde berichtet, dass die aus Mäusezellen gezüchteten synthetischen Embryonen fast identisch mit natürlichen Embryonen aussehen. Als sie jedoch in die Gebärmutter von weiblichen Mäusen eingepflanzt wurden, entwickelten sie sich nicht zu lebenden Tieren. Im April erzeugten Forscher in China synthetische Embryonen aus Affenzellen und implantierten sie in die Gebärmütter erwachsener Affen, von denen einige erste Anzeichen einer Schwangerschaft zeigten, von denen sich jedoch keines über einige Tage hinaus entwickelte. Die Wissenschaftler sagen, es sei nicht klar, ob das Hindernis für eine weitergehende Entwicklung lediglich technischer Natur ist oder eine grundsätzlichere biologische Ursache hat.

Quelle: Technocracy News

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