Könnten gleichgeschlechtliche Paare in Zukunft gemeinsam biologische Kinder bekommen?

Wissenschaftler haben Mäuse mit zwei biologischen Vätern gezüchtet, indem sie Eizellen aus männlichen Zellen erzeugten - eine Entwicklung, die vollkommen neue Möglichkeiten der Fortpflanzung eröffnet.

Der Vorstoß hat die Aussicht geweckt, dass gleichgeschlechtliche Paare in Zukunft ein gemeinsames biologisches Kind bekommen können.

Laut Katsuhiko Hayashi, der die Arbeit an der Kyushu-Universität in Japan leitete, ist dies der erste Fall, in dem widerstandsfähige Säugetier-Eizellen aus männlichen Zellen hergestellt wurden.

Hayashi, der international als Pionier auf dem Gebiet der im Labor gezüchteten Eizellen und Spermien bekannt ist, präsentierte die Entwicklung auf dem dritten International Summit on Human Genome Editing am Francis Crick Institute in London.

Der japanische Wissenschaftler geht davon aus, dass es innerhalb eines Jahrzehnts technisch möglich sein wird, eine lebensfähige menschliche Eizelle aus einer männlichen Hautzelle zu erzeugen.

Andere Wissenschaftler hielten diesen Zeitplan jedoch für zu optimistisch, da es noch nicht gelungen ist, aus weiblichen Zellen lebensfähige menschliche Eizellen im Labor zu züchten.

Die Studie beruht auf einer Abfolge komplizierter Schritte zur Umwandlung einer Hautzelle, die die männliche XY-Chromosomenkombination trägt, in eine Eizelle mit der weiblichen XX-Version.

Männliche Hautzellen wurden in einen stammzellähnlichen Zustand umprogrammiert, um sogenannte induzierte pluripotente Stammzellen (iPS) zu erzeugen.

(Bild: CDC/Unsplash)

Das Y-Chromosom dieser Zellen wurde dann entfernt und durch ein X-Chromosom ersetzt, das von einer anderen Zelle "geliehen" wurde, um iPS-Zellen mit zwei identischen X-Chromosomen zu erzeugen.

"Der Trick dabei, der größte Trick, ist die Verdoppelung des X-Chromosoms", sagt Hayashi. "Wir haben wirklich versucht, ein System zu etablieren, um das X-Chromosom zu duplizieren."

Schließlich wurden die Zellen in einem Ovarialorganoid kultiviert, einem Kultursystem, das die Bedingungen im Inneren eines Mäuse-Eierstocks nachbilden soll.

Nach der Befruchtung der Eizellen mit normalen Spermien erhielten die Wissenschaftler etwa 600 Embryonen, die in Leihmäuse eingepflanzt wurden, was zur Geburt von sieben Mäusen führte.

Die Mäuse schienen gesund zu sein, hatten eine normale Lebenserwartung und bekamen auch als Erwachsene Nachwuchs, so Hayashi.

Hayashis Team versucht nun, diesen Erfolg mit menschlichen Zellen zu wiederholen, obwohl es erhebliche Hürden für die Verwendung von im Labor gezüchteten Eizellen für klinische Zwecke gäbe.

"Rein technisch gesehen", so Hayashi, wäre es möglich, eine menschliche Eizelle aus männlichen Hautzellen zu erzeugen. Aber es müsse noch geprüft werden, wie sicher das wäre.

Außerdem "ist es nicht nur eine Frage für das wissenschaftliche Programm, sondern auch für die Gesellschaft", so der Wissenschaftler.

Laut Hayashi könnte die Technik auch zur Behandlung schwerer Formen der Unfruchtbarkeit eingesetzt werden, etwa bei Frauen mit dem Turner-Syndrom.

Beim Tuner-Syndrom fehlt eine Kopie des X-Chromosoms ganz oder teilweise. Hayashi sagte, diese Anwendung sei die Hauptmotivation für die Forschung gewesen.

Einige Wissenschaftler wiesen jedoch darauf hin, dass menschliche Zellen sehr viel länger kultiviert werden müssen, um eine reife Eizelle zu produzieren, was das Risiko erhöht, dass die Zellen unerwünschte genetische Veränderungen aufweisen.

Wissenschaftler haben bereits Vorläufer menschlicher Eizellen hervorgebracht, aber bisher haben die Zellen ihre Entwicklung vor dem Punkt der Meiose gestoppt: ein kritischer Schritt der Zellteilung, der für die Entwicklung reifer Eizellen und Spermien erforderlich ist.

"Die nächsten Schritte sind eine technische Herausforderung", so Amander Clark, der an der Universität von Kalifornien an im Labor gezüchteten Keimzellen arbeitet. Laut Clark könnte dies in 10 bis 20 Jahren erreicht werden.

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