Yokohama (Japan)

Mäusespermien im Labor erzeugt

Mäuse
Japanische Forscher haben Spermien aus Hodengewebe von Mäusen im Labor gewonnen. Das gelang bisher nur bei Fischen. Foto: DPA

Spermien entstehen im Hoden aus speziellen Stammzellen, den Spermatogonien. Erstmals konnten japanische Forscher jetzt diesen Entwicklungsprozess vollständig im Labor ablaufen lassen. Um Spermien von Mäusen zu erzeugen, übertrugen sie Stammzellen in Hodengewebe, das in einem halbfesten Nährmedium kultiviert wurde. Nach einigen Wochen hatten sich Spermien entwickelt, mit denen Eizellen befruchtet werden konnten.

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Yokohama (Japan) – Spermien entstehen im Hoden aus speziellen Stammzellen, den Spermatogonien. Erstmals konnten japanische Forscher jetzt diesen Entwicklungsprozess vollständig im Labor ablaufen lassen. Um Spermien von Mäusen zu erzeugen, übertrugen sie Stammzellen in Hodengewebe, das in einem halbfesten Nährmedium kultiviert wurde. Nach einigen Wochen hatten sich Spermien entwickelt, mit denen Eizellen befruchtet werden konnten. In die Gebärmutter von Mäusen übertragen, entstanden daraus gesunde Tiere, berichten die Wissenschaftler im Fachjournal „Nature Communications“. Die Methode ermöglicht es nun, jeden einzelnen Schritt der Entwicklung männlicher Keimzellen genau zu untersuchen.

„Unser Verfahren dürfte nicht direkt für klinische Zwecke einsetzbar sein. Aber es bietet eine Plattform für die Entwicklung neuer Therapien und diagnostischer Methoden in der Zukunft“, schreiben Takehiko Ogawa von der Yokohama City University und Kollegen. Die Vermehrung der Spermatogonien von Mäusen in Zellkulturen ist zwar schon seit einiger Zeit möglich. Aber um aus diesen Stammzellen reife Spermien zu erzeugen, war es nötig, sie in die Hoden lebender Tiere zu injizieren. Denn ohne Kontakt zu Hilfszellen in den Hodenkanälchen können sich die Keimzellen nicht normal entwickeln.

Den Forschern ist es nun gelungen, Hodengewebe zusammen mit Spermatogonien mehrere Wochen unter Bedingungen zu kultivieren, die den Ablauf des natürlichen Prozesses in der Laborschale ermöglicht. Dadurch erzeugten sie auch Spermien von Mäusen, die wegen eines Defekts bei der Spermienreifung keine funktionsfähigen Keimzellen mehr bilden konnten. Das neue Verfahren erleichtert es zudem, in das Erbgut von Tieren einzugreifen. Dazu werden die Spermatogonien genetisch verändert, bevor sie sich zu Spermien entwickeln, die man dann zur künstlichen Befruchtung einsetzen kann. Eine weitere Anwendung bestünde darin, aus Körperzellen erzeugte reprogrammierte Stammzellen – sogenannte iPS-Zellen – daraufhin zu testen, ob sie sich in Spermien umwandeln können.