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Zwei Väter oder zwei Mütter

Alles geht, solang du eine Maus bist

Von Joachim Müller-Jung
 - 12:33

Alles geht – in der Liebe sind wir längst so weit, in der Ehe sind viele Gesellschaften nahe dran, und was die Fortpflanzung angeht, nun ja, da lassen einige Bioingenieure nicht locker, dass eines Tages auch Homosexuelle leibliche Kinder zeugen oder Solisten ganz allein für biologischen Nachwuchs sorgen können. Reproduktion ohne Grenzen. Unmöglich, meinen Sie? Vorerst ja, aber wohl nur vorerst und vorerst nur bei Mäusen.

„Unsere Forschung zeigt, was alles möglich ist.“ So kommentiert Wei Li, ein Embryologe der chinesischen Akademie der Wissenschaft, die Studie, die er zusammen mit anderen chinesischen Wissenschaftlern in der Fachzeitschrift „Cell Stem Cell“ veröffentlicht hat, und in der einmal mehr die natürlichen Grenzen der Reproduktion infrage gestellt werden.

Bei der Arbeit an der Pekinger Akademie geht es um die Erzeugung von Mäuse-Nachwuchs - vorerst noch. Mäuse sind, wie alle Säugetiere und auch wir Menschen, in der Wahl ihrer Fortpflanzungsoptionen einigermaßen stark eingeschränkt. Weibliche Fische, Amphibien und sogar Reptilien, immerhin Wirbeltiere wie wir, können unter bestimmten Bedingungen ohne sexuelle Fortpflanzung und lediglich aus einer Eizelle lebensfähigen Nachwuchs zeugen.

Diese Art der Reproduktion, Jungfernzeugung oder Parthenogenese genannt, ist praktisch für alle Säugetiere unmöglich. Seit vielen Jahrzehnten versuchen Biologen, diese biologische Reproduktionsbarriere zu entschlüsseln. Warum braucht der Mensch unbedingt Ei- und Samenzelle, um sich zu vermehren? Einer der Gründe, das weiß man inzwischen, liegt in der genetischen Prägung, dem Imprinting. Bestimmte Gene müssen in den reifenden Keimzellen chemisch so modifiziert werden, dass sie nicht mehr aktiv sind. Sie werden quasi ausgeschaltet. Erst das stellt Ei- und Samenzellen praktisch „scharf“. Und nur durch die richtige Kombination der Imprinting-Gene im mütterlichen und im väterlichen Erbgut wird das korrekte Wachstum des Embryos nach der Befruchtung möglich.

Die richtigen „Schalter“ im Genom

Vor mehr als einem Jahrzehnt haben Forscher, in dem sie einige Imprinting-Gene aus dem Erbgut der Eizellen herausschnitten, aus einer Vorstufe der Eizelle Embryonen erzeugt - ebenfalls Mäuse. Allerdings war der Mäusenachwuchs seinerzeit erheblich missgebildet und kaum lebensfähig, geschweige denn fortpflanzungsfähig. Ein Zeichen, dass man das Rätsel des Imprinting längst noch nicht gelöst hatte. In den folgenden Jahren haben sich die Forscher deshalb darauf konzentriert, die wichtigen „Schalter“ in den Keimzellen und ihren Vorstufen zu finden. Gefunden hat man viele, aber längst nicht alle. Auf mindestens hundert Imprinting-Gene gehen die Schätzungen, doch noch immer ist man davon entfernt, das komplexe genetische Netzwerk zu entschlüsseln.

Die neue Pekinger Studie zeigt freilich, dass man erheblich weiter gekommen ist. Sieben Schlüsselgene wurden identifiziert. Zum ersten Mal ist es den Forschern durch Stilllegen dieser Imprinting-Gene gelungen, aus dem Erbgut nur weiblicher oder nur männlicher Mäuse-Zellen lebensfähigen Mäusenachwuchs zu züchten. 29 Mäusebabies waren das Ergebnis der eingeschlechtlichen Vermehrung, 29 von 210 erzeugten Embryonen - und nicht nur das: Zumindest bei den aus Weibchen gezeugten Mäusen hat man, nachdem sie geschlechtsreif geworden sind, durch ganz normale anschließende Paarungen ihre Fruchtbarkeit unter Beweis stellen können. Erheblich komplizierter scheint allerdings die Sache bei den männlichen Zellen: Die zwölf daraus erzeugten Mäusebabies überlebten nur Stunden, maximal zwei Tage nach der Geburt.

Optimistische Forscher

Der Optimismus der chinesischen Mäuseforscher ist dennoch gewaltig. Ein Grund dafür ist, dass man erstmals im Labor zwei biotechnische Methoden so erfolgreich zu Fortpflanzungszwecken kombiniert hat: Stammzellen und „Genscheren“ wie Crispr-Cas. Noch spielen sie in der Kombination keine Rolle für die Reproduktionsmedizin, doch das Potential ist gewaltig; denn prinzipiell lassen sie fast jede beliebige genetische Programmierung und Umprogrammierung von Zellen möglich erscheinen.

Mit ihren präzisen „Genscheren“ haben die chinesischen Embryologen die Imprinting-Gene ihrer Mäusezellen gezielt stillgelegt. Als Ausgangsmaterial - als Träger des Erbguts - wurden nicht wie in den meisten früheren Experimenten Keimzellen oder ihre Vorläufer benutzt, sondern embryonale Stammzellen. Das besondere an diesen Zellen* (Anm. s.u.): Wie Keimzellen besitzen sie einen halben Satz an Chromosomen (männlich oder weiblich) und sind damit wie Keimzellen für „Befruchtungen“ und „Kernverschmelzung“ in der Petrischale zu benutzen. Embryonale Stammzellen lassen sich inzwischen leicht durch epigenetische Programmierung aus Körperzellen erzeugen, und das nicht nur bei solchen von Mäusen, sondern eben auch von Menschen. Womit die künstliche Herstellung von Nachwuchs ganz ohne Ei- und Samenzellen - und ohne Sex versteht sich - aus jeder beliebigen Zelle des Körpers (ob Blut- oder Hautzellen) nicht länger ins Reich der Phantasie gehören dürfte - zumindest auf lange Sicht gesehen.

Anmerkung (13. Okt., 9:15): Die Bemerkung in den Leserkommentaren ist natürlich richtig. Das wurde hier verkürzt dargestellt. Embryonale Stammzellen sind normalerweise diploid, und haben deshalb NICHT wie Keimzellen einen einfachen Chromosomensatz. Allerdings ist genau dies das Besondere an den von den Chinesen verwendeten embryonalen Stammzellen: Der Chromosomensatz wurde künstlich halbiert, es handelte sich also um keimbahnähnliche Zellen mit einem halben (haploiden) Chromosomensatz, die man anschließend miteinander verschmelzen konnte.

Quelle: FAZ.NET
Joachim Müller-Jung
Redakteur im Feuilleton, zuständig für das Ressort „Natur und Wissenschaft“.
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