Forscher wollen Spermien im Labor nachbilden und melden wichtigen Durchbruch

Forscher wollen Spermien im Labor nachbilden und melden wichtigen Durchbruch Uns auf Google folgenErstmals haben Forschende im Labor frühe Phasen der Spermienbildung nachgebildet – ein Durchbruch für die Erforschung männlicher Unfruchtbarkeit. Philadelphia – Es ist ein Ergebnis, das bis vor wenigen Jahren eher in die Science-Fiction als in die wissenschaftliche Forschung gehört hätte: Zum ersten Mal ist es Wissenschaftlern gelungen, im Labor die ersten Phasen der Produktion menschlicher Spermien nachzubilden und Vorläuferzellen zu gewinnen, die sich unter natürlichen Bedingungen in reife Spermien verwandeln. Ein Fortschritt, der jedoch bislang noch weit von einer praktischen klinischen Anwendung entfernt ist. Content-Partnerschaft Dieser Artikel von Cristina Ravanelli entstand in Kooperation mit Corriere della Sera. Die im Fachjournal Cell Stem Cell veröffentlichte und von Nature kommentierte Studie eröffnet jedoch einen neuen Weg, um die Ursachen der männlichen Unfruchtbarkeit zu verstehen, die in fast jedem zweiten Fall weiterhin ungeklärt bleiben. Die Forschung reiht sich in eine Entwicklung ein, die in den vergangenen Jahren bereits zu überraschenden Ergebnissen bei Tieren geführt hat. Bei Mäusen ist es Wissenschaftlern nämlich gelungen, Eizellen und Spermien aus Stammzellen zu gewinnen. Diese Technologie hat sogar die Geburt der ersten Maus mit zwei biologischen Vätern ermöglicht. Diese Erfolge auf den Menschen zu übertragen, erwies sich jedoch als deutlich komplexer. „Beim Menschen sind wir noch sehr weit zurück“, erklärte Kotaro Sasaki, Koordinator der Studie. Nach Experimenten mit Mäusen: Forscher wollen menschliche Spermien im Labor züchten Um dieses Hindernis zu überwinden, wandelten die Forschenden menschliche Stammzellen in Zellen um, die jenen ähneln, aus denen im Embryo Eizellen und Spermien hervorgehen. Anschließend kultivierten sie diese gemeinsam mit sich entwickelnden Zellen aus den Hoden von Mäusen. Diese sind in der Lage, den biologischen Support, Nährstoffe und Signale bereitzustellen, die für die Reifung der Keimzellen notwendig sind. Das so gewonnene Gewebe wurde danach in die Niere lebender Mäuse transplantiert, eine Umgebung, die es den Zellen ermöglichte, ihre Entwicklung fortzusetzen. Im Laufe der Monate begannen die menschlichen Zellen, sich zu Strukturen zu organisieren, die den Samenkanälchen sehr ähnlich waren. In diesen winzigen Kanälen in den Hoden werden Spermien normalerweise gebildet. Nach etwa sechs Monaten entwickelten sie sich zu Spermatogonien, also unreifen Zellen, die sich unter normalen Bedingungen zu Spermien weiterentwickeln. Der Prozess kam jedoch genau in diesem Stadium zum Stillstand. Die Zellen waren nicht in der Lage, ihre Reifung bis zur Bildung funktionstüchtiger Spermien abzuschließen. Nach Angaben der Studienautoren könnte dieses Problem auf die biologische Inkompatibilität zwischen menschlichen Zellen und Mausgewebe zurückzuführen sein. „Die im Labor kultivierten Zellen haben ihre Entwicklung in einem unreifen Stadium abgebrochen. Viele Hürden müssen noch überwunden werden, bevor es gelingt, im Labor reife Spermien zu erzeugen“, erklärt Eoin Whelan, Reproduktionsbiologe an der Universität von Pennsylvania und Mitautor der Studie. Ursache für Unfruchtbarkeit bleibt meist unerkannt – Experiment könnte „Spermageddon“ aufhalten Die Verfügbarkeit eines experimentellen Modells, das die ersten Phasen der Spermienbildung nachbildet, könnte helfen, neue Krankheitsmechanismen zu identifizieren, zielgerichtete Therapien zu entwickeln und langfristig das Ziel zu erreichen, vollständig reife Spermien aus menschlichen Stammzellen zu gewinnen. Die möglichen Auswirkungen sind erheblich. Heute bleibt in etwa 40 Prozent der Fälle männlicher Unfruchtbarkeit die Ursache unbekannt. Zahlreiche Studien bestätigen zudem, dass die männliche Fruchtbarkeit in der Krise steckt. Zu den wichtigsten zählt die Untersuchung des israelischen Genetikers Hagai Levin, die den drastischen Rückgang der Spermienzahl weltweit dokumentiert und als „Spermageddon“-Studie bekannt wurde. Die umfangreiche Studie wertete Daten von 43.000 Männern aus den Jahren 1973 bis 2011 aus: Das Ergebnis ist ein Rückgang der Spermienkonzentration pro Milliliter um 52 Prozent und der Gesamtzahl der Spermien um 60 Prozent.