Spermien aus der Retorte

Stammzellen, die aus winzig kleinen Embryonen gewonnen werden, können sich im Zell-Labor zu unterschiedlichen Zelltypen weiterentwickeln: Herzzellen, Muskelzellen, Nervenzellen - im Tierversuch inzwischen alles kein Problem. Besonders schwierig jedoch ist die Züchtung von Keimzellen, also Eizellen oder Spermien, im Labor. Der deutsche Hans Schöler arbeitet in den USA an der Universität von Philadelphia an der Lösung dieser kniffligen Aufgabe. Die Zellen, mit denen er forscht, stammen aus Maus-Embryonen.

Ich habe mir immer schon als Ziel gesetzt, dass wir versuchen wollen, diese Maus-Embryonalen Stammzellen in Eizellen und Spermien zu differenzieren. Ich war für mich selber ganz sicher, dass das funktionieren müsste aufgrund der Ergebnisse von anderen Arbeitsgruppen, die gezeigt haben, was man mit den Stammzellen im Embryo machen kann. Und ich wollte das in der Kulturschale durchführen, um die Biologie von diesen frühen Keimzellen besser untersuchen zu können.

Hans Schöler züchtete Stammzellen aus männlichen Mäuse-Embryonen. Und tatsächlich - nach einigen Jahren Ausprobieren und genauem Hinschauen - entwickelten sich vereinzelt Keimzellen in der Zellkulturschale. Allerdings keine Spermien, wie erwartet, sondern weibliche Keimzellen: Eizellen. Schölers Fazit:

Männliche embryonale Stammzellen können Eizellen machen.

Aber immer noch keine Spermien. Das Rennen um die männlichen Keimzellen ging weiter. Hans Schöler war vorne mit dabei.

Möglicherweise haben wir Vorläuferstadien von Spermien in unseren Kulturen. Nun sind die aber so klein im Vergleich zu einer Eizelle. Wenn sie etwas haben, das 80 Mikrometer groß ist, dann sehen Sie das fast mit dem Auge. Wenn Sie ein Spermium haben, würden Sie dann eine Kultur erwarten, wo dann die Schwänze in der Kulturschale schwimmen würden. Das haben wir noch nicht gesehen. Zumindest noch nicht eindeutig.

Diesmal waren andere schneller. Japanische Wissenschaftler züchteten Mäuse-Spermien, indem sie embryonale Stammzellen mit Hodenzellen zusammenbrachten und dann in eine Maus verpflanzten. Spermien aus der Zellkultur waren das also noch nicht. Der Durchbruch gelang nun Zellforschern vom Whitehead-Institut und der Harvard Medical School in Boston. Sie gewannen so genannte Keimbahn-Vorläuferzellen aus frühen Mäuse-Embryonen und vermehrten die Zellen im Labor. Heute präsentieren sie nun in der Fachzeitschrift "Nature" die Erfolgsmeldung: befruchtungsfähige Spermien aus einer Zellkultur. Auf den Menschen übertragen bedeutet das: Embryonen können jetzt Vater werden. Besonders sinnvoll erscheint das nicht.

Denkbar ist eher der Umweg über geklonte Embryonen: Unfruchtbare Männer könnten aus ihrem Körpergewebe einen Embryo klonen lassen. Dessen embryonale Keimzellen würden zu einer Zellkultur verarbeitet; und daraus würden Spermien oder auch Eizellen. Die stünden dann für die künstliche Befruchtung zur Verfügung. Alles höchst unrealistisch und gefährlich, meint Hans Schöler. Denn das Erbmaterial aus dem geklonten Embryo wäre eine gealterte DNA....

Genauso wie unsere Gesichter älter werden. Wenn Sie in den Spiegel gucken, dann ist das nicht mehr das Gesicht eines Säuglings. Genauso wird unsere DNA auch älter. Wenn Sie eine DNA nehmen eines Körpers meines Alters, dann haben Sie fast eine Garantie, dass Sie da lediglich Probleme in die Welt setzen würden, wenn Sie da versuchen würden, Eizellen abzuleiten.

Das gleiche gilt für Spermien. Genau wie die Eizellen müssen sie jung und frisch sein, damit neues Leben entstehen kann. Um die Bürger von ihrer Wissenschaft zu überzeugen, müssen sich die Stammzellenforscher also sinnvollere Anwendungen einfallen lassen, wie das Reparieren von Haut-, Muskel- oder Nervengewebe bei unterschiedlichen Krankheiten. Aber auch das ist noch ein weiter Weg. Dazu müssen Wissenschaftler in Zukunft nicht nur die unzähligen Möglichkeiten der Stammzellen erforschen, sondern auch die Gefahren: zum Beispiel das Krebsrisiko.