Chimären: Wissenschaftler erzeugen erstmals Mensch-Schweine-Embryonen


Die Injektion menschlicher Stammzellen in die Blastozyste eines Schweins, aus der kurze Zeit später ein Schweine-Mensch-Embryo hervorging.
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Copyright: Juan Carlos Izpisua Belmonte et al.

La Jolla (USA) – US-Genetiker haben erstmals Embryonen erzeugt, die aus einer Kombination menschlichen Stammzellen und der Blastozyste eines Schwein hervorgegangen sind. Derartige, sogenannte Chimären sollen zukünftig dazu verwendet werden, um menschliche Organe im Innern von Tieren wachsen zu lassen, um sie bei Bedarf Patienten transplantieren zu können. Nachdem 2011 britische Forscher erstmals 155 Tier-Mensch-Embryos erzeugt hatten, diese aber nach spätestens 14 Tagen wieder zerstören mussten, gediehen die Schweine-Mensch-Embryonen nun bis zu vier Wochen.

Wie das 40-köpfige Team um Dr. Jun Wu Professor Juan Carlos Izpisua Belmonte vom Salk Institute aktuell im Fachjournal „Cell“ (DOI: 10.1016/j.cell.2016.12.036) berichtet, sei man trotz der erfolgreichen Züchtung noch weit davon entfernt, transplantierbares menschliches Gewebe oder gar Organe wachsen zu lassen. Dennoch sei der jetzt beschriebene Forschungserfolg „ein erster, wichtiger Schritt“ in diese Richtung.


Schaubild

Copyright: Juan Carlos Izpisua Belmonte et al.

Nachdem die Wissenschaftler zunächst Stammzellen von Ratten in Mäuseembryonen verpflanzt hatten, nutzten sie Gentechnik-Werkzeuge dazu, um jene Mäusegene aus den Embryonen zu entfernen, die für die Bildung und Entwicklung spezifischer Organe verantwortlich sind und sie durch ihre Ratten-Gegenstücke zu ersetzen. Auf diese Weise wuchsen im Innern der Mäuseembryonen Rattenorgane heran.

Während Forscher schon zuvor menschliche Stammzellen ebenfalls in Mäuseembryonen eingepflanzt hatten, waren die Ergebnisse dieser Exprimente nicht überzeugend, weswegen die Salk-Wissenschaftler sich an die Kombination menschlicher Stammzellen mit dem Embryonen von Kühen und Schweinen wagten.

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Da die Kombination des Stammzellen mit den Rinderembryonen schwierig und deshalb kostspielig verlaufen sei, hatten sich die Forscher schlussendlich auf die Arbeit mit den Schweineembryonen konzentriert, da diese zwar nicht weniger kompliziert sei, Schweine aber lediglich vier Monate – und damit sehr viel kürzer als Menschen – schwanger sind.

Tatsächlich gelang es den Wissenschaftlern zwar, mit Hilfe von Zwischenstadien menschlicher pluripotenter Stammzellen Chimären mit Schweineembryonen zu erzeugen, „war das Ergebnis immer noch mehr Schwein als Mensch.“

Allerdings sei genau dieser Umstand angesichts der ethischen Grundsatzdiskussionen um die Nutzung derartig erzeugter Wesen von Vorteil, da man sich nicht mit Chimären konfrontiert sehe, die etwa ein menschenähnliches Gehirn besitzen.

Hintergrund
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In den bisherigen Experimenten wurden die so erzeugten Embryonen nach 3-4 Wochen zerstört, da man damit die Fähigkeit zur Erzeugung lebensfähiger Chimären bewiesen habe. In nächsten Schritten sollen nun nach dem Vorbild der Ratten und Mäuse nun auch in Schweineembryonen menschliche Organe gezüchtet werden

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