Japanische Forscher haben Sperma im Labor hergestellt: Sie züchteten Zellkulturen von Mäusen und regten diese anschließend zur Spermienproduktion an. Die entstandenen Samenzellen waren voll funktionsfähig und brachten nach künstlicher Befruchtung von Eizellen erfolgreich Nachkommen hervor. Das Ausgangsmaterial für die Spermien aus dem Labor war Hodengewebe junger Mäuse. Prinzipiell sei das auch mit entsprechenden menschlichen Zellkulturen möglich, sagen die Forscher. Damit könnten sich neue Behandlungsansätze für bestimmte Fruchtbarkeitsstörungen ergeben. So wird etwa durch eine Chemotherapie bei Krebs häufig die Samenproduktion nachhaltig gestört. Bei Jungen mit einer Krebserkrankung ist jedoch kein Einfrieren von Samenzellen für einen späteren Kinderwunsch möglich, da die Spermienproduktion erst nach der Pubertät beginnt. Das neue Verfahren könnte einen Ausweg bieten und mit Hilfe von entnommenem Hodengewebe später das Zeugen eigener Kinder ermöglichen, berichten die Forscher.
Unter natürlichen Bedingungen bilden die Hodenzellen nach der Geschlechtsreife in einem komplexen Prozess Spermien. Diese sogenannte Spermatogenese benötigt über einen Monat, um über verschiedene Entwicklungsstufen hinweg die männlichen Samenzellen mit ihrem typischen Kopf und beweglichen Schwanz hervorzubringen. Versuche, diesen Ablauf in Zellkulturen außerhalb des Körpers zum Erfolg zu führen, waren bisher gescheitert.
Erst jetzt ist den Japanern die Entwicklung eines solchen Systems gelungen. Sie erzeugten erfolgreich Bedingungen, wie sie bei der Spermienproduktion im Hoden herrschen: Dank spezieller Nährlösungen, Kulturbedingungen und Hormonen ließen sich die Zellkulturen erstmals dazu animieren, Spermien zu bilden. Das Ausgangsmaterial waren Hodenzellen neugeborener Mäusemännchen, die noch vor der Geschlechtsreife gewonnen wurden.
Ob die entstandenen Samenzellen auch tatsächlich funktionstüchtig sind, testeten die Forscher durch die sogenannte In-vitro-Fertilisation, also die künstliche Befruchtung außerhalb des Körpers der weiblichen Mäuse, und das anschließende Einpflanzen der befruchteten Eizelle in die Gebärmutter. Auf diese Weise entstanden gesunde und ebenfalls fruchtbare Mäusebabys aus den künstlich erzeugten Samenzellen, berichten die Wissenschaftler.
Bevor diese Technik auch beim Menschen eingesetzt werden kann, müssen allerdings noch weitere Tests folgen, betonen die Forscher. Durch die Zellkultur könnten beispielsweise Schäden oder Veränderungen am Erbgut auftreten, die erst bei detaillierter Untersuchung sichtbar werden. Zukünftige Studien sollen nun zeigen, ob die künstlich gewonnen Spermien genetische Veränderungen aufweisen beziehungsweise die aus ihnen entstandenen Nachkommen Auffälligkeiten zeigen.
Takuya Sato (Yokohama City University) et al: Nature, doi:10.1038/nature09850 dapd/wissenschaft.de – Martin Vieweg
