Durchbruch Wachstum ohne Mutter

Das haben Forscher noch nie geschafft: Embryonen entwickeln sich zwei Wochen lang in der Petrischale. Nun wird über Experimente diskutiert.

Von Felix Hütten

Wissenschaftlern zweier Forscherteams in den USA und in Großbritannien ist es gelungen, menschliche Embryonen zwei Wochen lang im Labor heranwachsen zu lassen. "Erstaunlicherweise verlief die Entwicklung in unserem System völlig ohne mütterliche Einflüsse zumindest in den ersten zwölf Tagen normal", sagte Ali Brivanlou von der Rockefeller University in New York, er leitete das erste Forscherteam.

Offenbar können sich Embryonen deutlich besser unabhängig von der Mutter entwickeln als bislang vermutet. "Die Stammzellen, die später mal den Körper bilden, haben eine bemerkenswerte Fähigkeit zur Selbstorganisation", sagte Magdalena Zernicka-Goetz von der University of Cambridge, Leiterin der zweiten beteiligten Forschergruppe. Die Embryozellen schlugen ohne Steuerung von außen unterschiedliche Entwicklungswege ein, berichten die Forscher.

Beide Teams, die ihre Ergebnisse in den Fachmagazinen Nature und Nature Cell Biology vorstellen, beendeten die Versuche in Übereinstimmung mit internationalen Vereinbarungen zur Forschung an Embryonen nach zwei Wochen. In Deutschland wären solche Versuche nicht möglich, da das Embryonenschutzgesetz die Forschung an Embryonen komplett verbietet. Embryonen dürfen hier einzig mit dem Ziel erzeugt werden, eine Schwangerschaft herbeizuführen, also etwa für eine künstlichen Befruchtung.

Die Wissenschaftler hoffen, Ursachen für frühe Fehlgeburten zu verstehen

Im weiblichen Körper nistet sich eine durch ein Spermium befruchtete Eizelle etwa am Tag sieben ihrer Entwicklung als kugeliger Zellhaufen in der Gebärmutterschleimhaut ein; danach spezialisieren sich die Zellen. Diese Phase der ersten sieben Tage nutzen Forscher bereits, um Embryonen zu untersuchen. Bislang aber war es nicht gelungen, Tag sieben zu überschreiten. "Dieser Teil der menschlichen Entwicklung war eine völlige Blackbox", schreiben die Forscher um Ali Brivanlou.

Mit der neuen Methode hoffen die Wissenschaftler nun, Ursachen für frühe Fehlgeburten zu verstehen. Die Unfähigkeit des Embryos, sich in der Gebärmutter einzunisten, ist einer der Hauptgründe dafür. Warum genau aber befruchtete Eizellen im Mutterleib absterben, verstehen Forscher bislang nicht. Die neue Technik soll es ermöglichen, die Zellorganisation des Embryos zu untersuchen. Magdalena Zernicka-Goetz hatte die Methode zuvor an Mäusen etabliert. Dabei kultivieren die Wissenschaftler die Embryonen in einer Nährlösung und stellen ihnen ein Gerüst bereit, an dem sie sich anheften können.

Dieter Birnbacher, Vorsitzender der Zentralen Ethikkommission bei der Bundesärztekammer, findet die Experimente wissenschaftlich hochinteressant. "Wir sind aber dennoch meilenweit entfernt von der Vision einer Ektogenese, also dem Heranzüchten eines Kindes außerhalb des Mutterleibes", sagt Birnbacher. Bemerkenswert seien die Ergebnisse aber auch aus ethisch-philosophischer Sicht. Sie untermauerten die dem deutschen Embryonenschutzgesetz zugrunde liegende Annahme, dass ein Embryo das Potenzial zur Selbstorganisation aus eigenen Ressourcen mitbringt.

In einem Kommentar zu den Studien fordern die US-Wissenschaftler Insoo Hyun, Amy Wilkerson und Josephine Johnston, die in vielen Ländern geltende "14-Tage-Regel" neu zu überdenken. Danach dürfen Embryonen maximal 14 Tage außerhalb des mütterlichen Körpers heranwachsen. Die vorgestellten Untersuchungen seien auf Kollisionskurs mit dieser Linie, schreiben die Kommentatoren in Nature, da nun die Kultivierung über den 14. Tag hinaus greifbar erscheine.