Medizin

Eizellen aus ovarialen Stammzellen

Montag, 27. Februar 2012

Boston – US-Forscher wollen Stammzellen im menschlichen Ovar entdeckt haben, die in der Lage sind, sich in Eizellen zu differenzieren. Die Ergebnisse in Nature Medicine (2012; doi:10.1038/nm.2669) stellen ein zentrales Postulat zur weiblichen Reproduktion infrage. Falls die Ergebnisse sich reproduzieren lassen, könnten sie Frauen nach einer Zerstörung der Ovarien zum Kinderwunsch verhelfen, möglicherweise aber eine durch die Menopause vorgegebene Altersgrenze aufheben.

Seit den 1950er Jahren geht die Forschung davon aus, dass der Vorrat an Eizellen im weiblichen Ovar begrenzt ist. Jede Frau werde mit etwa 1 bis 2 Millionen Eizellen geboren. Die meisten Eizellen stürben bis zur Pubertät ab. Danach würde jeden Monat eine begrenzte Anzahl von 10 bis 20 Eizellen mit ihren Begleitzellen zum Follikel heranreifen, von denen aber nur einer eine befruchtungsfähige Eizelle abgibt.

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Die anderen gehen zugrunde. Wenn der Vorrat an Eizellen verbraucht ist, kommt es der derzeitigen Lehrmeinung zufolge zur Menopause. Dieses Modell erklärt viele Aspekte der weiblichen Reproduktionsbiologie so überzeugend, dass jeder Widerspruch der Behauptung gleichkäme, die Erde sei keine flache Scheibe, schrieb Science 2004.

Damals hatte Jonathan Tilly vom Massachusetts General Hospital in Boston erste experimentelle Befunde vorgestellt, die das „Dogma“ infrage stellen. Tilly behauptete, dass im Ovar von Mäusen in jedem Zyklus nicht 10 oder 20 Eizellen absterben würden, sondern mehr als 1.000. Da Mäuse nur mit etwa 5.000 Eizellen pro Ovar geboren werden, müsste die Fruchtbarkeit schon nach kurzer Zeit erlöschen, was aber nicht der Fall ist.

Tilly postulierte deshalb, dass es im Ovar Stammzellen geben müsse, die auch nach der Geburt neue Eizellen bilden. Er glaubte diese Stammzellen im Ovar von Mäusen gefunden zu haben, statte sie mit dem Gen für ein fluoreszierendes Protein aus und transplantierte sie in das Ovar eines Tieres, das mit Busulphan sterilisiert worden war. Nach einiger Zeit kam es tatsächlich zur Bildung von Eizellen, die unter einer Lampe grün aufleuchteten (Nature 2004; 428: 145-150).

Die Existenz dieser oogonialen Stammzellen (OSC) wurde von anderen Forschern jedoch angezweifelt. Tilly habe die Anzahl der absterbenden Eizellen im Mäuseovar überschätzt, und bei den grün leuchtenden Zellen handele es sich gar nicht um die transplantierten Eizellen, lauteten die Einwände. Andere Forscher behaupteten, dass die sie Tillys Ergebnisse nicht reproduzieren könnten. Außerdem wurden niemals derartige OSC im menschlichen Ovar gefunden.

Vor zwei Jahren beschrieben dann chinesische Forscher eine Methode, mit der OSC aus dem Ovar isoliert werden können. Sie markierten die Zellen mit magnetischen Antikörpern, die das Oberflächenmerkmal Ddx4 erkennen. In einem Zellseparator konnten die Zellen dann leicht von den anderen Ovarzellen getrennt werden. Diese OSC wurden über Monate im Labor gezüchtet und nach einer Transplantation in Ovarien zuvor chemisch sterilisierter Tiere entwickelten sich aus ihnen Eizellen (Nature Cell Biology 2009; 11: 631-636).

Tilly hat die Methode zur Zellsortierung verfeinert und erstmals erfolgreich bei menschlichen Ovarien angewendet. Er konnte damit aus den Ovarien von Mäusen, aber auch aus kortikalen Gewebeproben menschlicher Ovarien OSC gewinnen, die sich im Labor vermehren und zu Eizellen ausreifen ließen – jedenfalls zeigten sie viele morphologische und genetische Merkmale von Eizellen. Darunter war auch ein haploider Chromosomensatz. Dies könnte ein Hinweis darauf sein, dass die Zellen die Meiose durchlaufen und für eine künstliche Befruchtung geeignet wären.

Dieses letzte Glied in der Beweiskette hat Tilly noch nicht durchgeführt. Er wäre dabei möglicherweise auf ethische Bedenken gestoßen. Seine Beweisführung basiert zudem auf der Annahme, dass das Oberflächenmerkmal Ddx4 tatsächlich nur OSC und nicht etwa die seit der Geburt vorhandenen Eizellen nachweist. Angesichts der Tragweite der Entdeckung bleibt zudem abzuwarten, ob andere Forscher die Experimente reproduzieren können.

Tilly selbst ist davon überzeugt, dass es die OSC gibt und dass er eine Möglichkeit gefunden hat, diese aus dem Ovar zu isolieren. Er plant deshalb die Einrichtung einer Stammzellbank und hat zu diesem Zweck bereits eine Firma (Ovascience) gegründet. Anders als natürliche Eizellen seien OSC tiefgefroren unbeschränkt haltbar, behauptet Tilly. Sie könnten demnach vor einer Chemotherapie entnommen und für eine spätere In-vitro-Fertilisation (IVF) archiviert werden.

Auf diese Weise könnten sich junge Frauen eine Reserve für das Alter anlegen, in der die Fruchtbarkeit nachlässt oder nach der Menopause ganz erlischt. Derzeit ist dies nur über die Kyrokonservierung von befruchteten Eizellen möglich, unter Umgehung ethischer Vorbehalte und in einigen Ländern wie Deutschland mit Verstoß gegen geltende Gesetze. Eine andere – legale – Alternative ist die Archivierung der Ovarien zur späteren Retransplantation, die allerdings noch keine Routine ist.
© rme/aerzteblatt.de

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