Embryo einer Maus zum ersten Mal aus Stammzellen künstlich erzeugt

Israelische Forscher haben zum ersten Mal aus Stammzellen künstliche Maus-Embryos ohne Eizellen, Spermien oder Befruchtung gezüchtet.

Die Stammzellen fügen sich selbst zu embryonalen Strukturen zusammen. Dies gaben die israelischen Wissenschaftler vom Weizmann Institute of Science in der Fachzeitschrift «Cell» in dieser Woche bekannt.

Sie erhoffen sich, dass sie dauerhaft die transplantierbare Organe aus menschlichen Stammzellen herstellen können. Laut den Forschern führt dies zu einem besseren Verständnis der Entstehung von Organen in der Embryonalentwicklung.

Das Forscherteam um den Stammzellforscher Jacob Hanna entnahm nach eigenen Angaben zunächst Zellen aus der Haut von Mäusen. Sie ersetzte sie künstlich in den Zustand von Stammzellen zurück. Die Stammzellen wurden dann in einem speziellen Inkubator kultiviert, der sich kontinuierlich bewegte. So ahmt die natürliche Entwicklung im Bauch von Mäuseweibchen nach.

Die überwiegende Mehrheit der 10'000 Zellen veränderte sich nicht. 50 Zellen fügten sich aber zu Kugeln und dann zu embryonalen Strukturen zusammen.

Nach acht Tagen hatten sich den Angaben zufolge Anlagen von Organen wie Herz und Gehirn gebildet. Dies entspricht etwa einem Drittel der 20-tägigen Tragzeit von Mäusen. Die künstlichen Embryos ähnelten demnach zu 95 Prozent natürlichen Maus-Embryos.

«Der Embryo ist die beste Organ-Herstellungsmaschine und der beste 3D-Biodrucker – wir haben versucht, nachzuahmen, was er tut», erläuterte Hanna. «Unsere nächste Herausforderung besteht darin, zu verstehen, woher die Stammzellen wissen, was zu tun ist. Wie sie sich selbst zu Organen zusammensetzen und ihren Weg zu den ihnen zugewiesenen Stellen im Embryo finden.»

Wissenschaftler, die nicht an der Forschung beteiligt waren, warnen jedoch davor, die gezüchteten Zellstrukturen als Embryonen zu bezeichnen. «Das sind keine Embryonen», sagte der französische Stammzellforscher Laurent David. Nach dem derzeitigen Forschungsstand entstehe aus ihnen «kein lebensfähiges Individuum, das sich fortpflanzen kann».

Trotz seiner Skepsis begrüsste David die «sehr überzeugende» Forschungsarbeit. Die seiner Meinung nach weitere Experimente zur Entstehung von Organen ermöglichen könnte.

Hanna hat bereits ein Unternehmen gegründet, um die von ihm entwickelte Methode für therapeutische Zwecke zu nutzen. Bisher ist die Züchtung menschlicher Organ-Implantate allerdings reine Science Fiction.

Der Durchbruch der israelischen Wissenschaftler öffne die Tür für «ähnliche Studien mit menschlichen Zellen». Dies sagte der spanische Stammzellforscher Alfonso Martínez Arias. Dem stünden aber noch viele regulatorische und ethische Hürden entgegen.