Die Spermien werden aus einer kleinen Zahl von Spermatogonien gebildet, die man auch als Stammzellen des Hodens bezeichnen kann, da sie sich unendlich häufig teilen und während der gesamten Erwachsenenphase die Spermatogenese unterstützen. Wenn die Spermatogonien fehlen beziehungsweise durch eine Strahlen- oder Chemotherapie zerstört wurden, waren Männer bisher unfruchtbar. Auch moderne Techniken der In-vitro-Fertilisisation wie die intrazytoplasmatische Spermieninjektion (ICSI) halfen dann nicht, setzen sie doch lebensfähige Vorformen der Spermien voraus, die mittels Hodenbiopsie gewonnen werden.

Aus diesem Grund könnten sich in Zukunft medizinische Anwendungen aus den Experimenten ergeben, welche die Gruppe um Karim Nayernia von der Universität Göttingen an Mäusen durchgeführt hat. Den Forschern gelang es, embryonale Stammzellen in funktionelle Spermien zu differenzieren. Dabei mussten die Stammzellen in die Lage versetzt werden, eine Meiose durchzuführen und den diploiden Chromosomensatz auf jeweils zwei haploide Zellen zu verteilen, was die Voraussetzung für die Rekombination eines diploiden Chromosomensatzes nach der Befruchtung ist.

Die Experimente befinden sich in einem frühen Stadium. Es gelang (noch) nicht, die Spermien soweit auszureifen, dass diese von selbst den Weg zur Eizelle gefunden hätten, was aber im Prinzip nicht notwendig wäre, da die Befruchtung ja mittels ICSI durchgeführt werden kann. Dies geschah auch bei den Versuchstieren. Die generierten Embryonen wurden in den Eileiter von Mäusen transferiert. 7 Tiere wurden geboren. Dazu waren allerdings 210 Befruchtungen notwendig, von denen nur 65 zu sich spontan teilenden Embryonen führten.

Die „Ausbeute“ ist mithin ziemlich gering, und es gibt weitere Probleme. Zwar erreichten sechs der sieben Mäuse das Erwachsenenalter dieser Spezies. Doch ihr Leben war dennoch deutlich verkürzt. Alle sechs Tiere starben in den ersten 5 Monaten, während die Lebenserwartung von Mäusen sich normalerweise in Jahren misst. Die Gründe für das frühe Ableben sind noch nicht klar. Die Tiere fielen durch extremes Wachstum oder Minderwuchs auf.

Die Forscher vermuten als Ursache eine Störung des genetischen Imprintings. Es legt fest, welches der beiden ererbten Gene (von den beiden homologen Chromosomen) aktiviert wird. Ob diese Probleme behoben werden können, müssen weitere Experimente zeigen. Spätestens dann dürften sich Reproduktionsmediziner und Bioethiker gleichermaßen für das Verfahren interessieren, wenn auch von unterschiedlichen Standpunkten aus.

Abstract der Studie

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