Am Beginn einer Schwangerschaft steht die Verschmelzung von Spermium und Eizelle. Die befruchtete Eizelle beginnt sich daraufhin zu teilen und bildet nach wenigen Tagen die sogenannte Blastozyste. Diese besteht aus verschiedenen embryonalen Zellen, aus denen sich nach Einnistung in die Gebärmutterschleimhaut der Embryo selbst sowie die Plazenta und die Fruchthöhle entwickeln. Forschungen zu dieser frühen Phase der menschlichen Entwicklung waren bisher nur an Blastozysten möglich, die bei einer künstlichen Befruchtung erzeugt und zu Forschungszwecken gespendet wurden. Da sich jedoch aus den Blastozysten theoretisch ein lebensfähiger Embryo entwickeln könnte, ist ihre Untersuchung ethisch problematisch und streng reglementiert.
Blastozysten-ähnliche Strukturen aus Hautzellen
Zwei Forschungsteams haben nun unabhängig voneinander eine Alternative entwickelt: Ein Team um Xiaodong Liu von der Monash University in Australien programmierte menschliche Hautzellen so um, dass sie in ein Stammzellstadium zurückversetzt wurden. In einem speziellen Nährmedium differenzierten sie sich dann zu embryonalen Zellen und bildeten eine dreidimensionale Struktur, die einer Blastozyste sehr nahekommt. Gemäß Liu und Kollegen weisen diese sogenannten iBlastoide (kurz für „induzierte Blastoide“) alle typischen Bestandteile auf, die auch Blastozysten haben: die Zelltypen, aus denen bei einer Blastozyste der Embryo entstehen würde, jene für die Plazenta, und die, aus denen sich das Blastozöl, ein mit Flüssigkeit gefüllter Hohlraum, entwickelt.
„Allerdings sind iBlastoide nicht völlig identisch mit einer Blastozyste“, erklärt Lius Kollege Jose Polo. So fehle ihnen beispielsweise die Eihülle, die bei einer normalen Befruchtung von der Eizelle stammt und die frühe Blastozyste umgibt. Überdies fanden sich in den Blastoiden zusätzliche, unbekannte Zelltypen, die in Blastozysten nicht vorkommen. Und die verschiedenen Zelltypen, aus denen theoretisch Embryo und Placenta entstehen könnten, schienen sich asynchron zu entwickeln. Menschliches Leben könnte demnach aus den Blastozysten nicht heranwachsen.
Keine Entwicklung zum Embryo möglich
Zeitgleich mit Liu und Kollegen haben Forscher um Leqian Yu von der University of Texas ähnliche Ergebnisse publiziert. Statt auf Hautzellen griff Yus Gruppe auf embryonale Stammzellen zurück, aus denen sie Strukturen züchtete, die sie als „humane Blastoide“ bezeichnet. „Diese Strukturen ähneln menschlichen Blastozysten in Bezug auf Aufbau, Größe, Zellzahl und Zusammensetzung“, berichten die Forscher. „Auch genetisch sind die Blastoide mit Blastozysten vergleichbar.“ Doch obwohl die künstlich erzeugten Gebilde viele Eigenschaften mit Blastozysten vor einer Implantation in die Gebärmutter teilen, könnte auch aus ihnen kein Embryo entstehen.
