Kommen als nächstes mutterlose Menschen? Nach China jetzt Japan, in bizarren Experimenten Mäuse-Babys mit zwei Vätern erzeugt -After China now Japan- The mice with two dads: scientists create eggs from male cells – Are motherless humans next?

Dass die Forschung keine Grenzen kennt, ist nicht neu, und statt dass weltweite Richtlinien geschaffen werden, empört man sich nur und man forscht fleißig weiter. Wie weit ist die Wissenschaft, dass ein Mann ein Baby bekommen kann? Denn nachdem bereits Wissenschaftler in China in einem bizarren Experiment gelungen ist, dass männliche Ratten Kinder zur Welt brachten, haben Japanische Forscher Mäuse-Babys mit zwei Vätern erzeugt. In Indien werden armen Frauen die Gebärmutter in einer gefährlichen Operation entfernt und ein Arzt hat versucht diese Gebärmutter in einem Mann zu transplantieren. Die ersten gentechnisch veränderten Menschen erblickten schon die Welt – und noch einmal schwanger ab 50 – auch das ist in Zukunft jederzeit möglich. Glaubt man einigen Reproduktionsmedizinern, können Frauen auch noch nach den Wechseljahren Kinder bekommen – ein Patent existiert ebenfalls. Erst im April 2021 berichtete ein Team von Wissenschaftlern aus den USA, China und Spanien, dass sie die ersten Embryonen hergestellt haben, die teils Menschen, teils Affen waren, und sie in Laborschalen bis zu 20 Tage am Leben gehalten haben. Doch was, wenn man in Zukunft überhaupt keine Frau mehr benötigt, um Kinder zu bekommen? Selbst chinesische Wissenschaftler fanden das Experiment geschmacklos, unethisch und peinlich, als es in China in Forschungen an männliche Ratten getestet wurde, dass Männer Kinder gebären können. Und nicht nur Chinas Forschungslabore sind die Quelle vieler Geheimnisse, sondern auch Japans Forschungslabore. Auch hier wird seit Jahren daran geforscht, dass Männer gebären können. Jetzt ist es Japanische Forscher gelungen, dass sie gesunde Mäuse ohne Eizelle von einer weiblichen Maus erzeugt haben. Jetzt wissen Sie, wie weit die Forschung bereits fortgeschritten ist. Eine Grenze scheint es nicht zu geben.

Dass die Forschung keine Grenzen kennt, ist nicht neu, und statt dass weltweite Richtlinien geschaffen werden, empört man sich nur und man forscht fleißig weiter.

Bereits 2015 injizierten chinesische Forscher 86 Embryonen das Cas9-Protein und veröffentlichten ihre Ergebnisse. Damals ging es um eine vererbbare Blutkrankheit.  Aus einem Bericht aus China aus dem Jahr 2015: Möchten Sie ein „perfektes Baby“ bestellen ?

Genau wie beim Aufbau eines sehr leistungsfähigen Computers kann die neue medizinische Technologie CRISPR den Menschen durch genaues und effizientes Bearbeiten von Genen verändern. DNA beseitigen die Defekte genetischer Krankheiten, stärken die Gene von hoher Qualität und schaffen ein perfektes Baby. Möchten Sie eines bestellen?

Am 1. Dezember 2015  berief die Chinesische Akademie der Wissenschaften, die National Academy of Sciences, die National School of Medicine und die Royal Society der Vereinigten Staaten den Internationalen Gipfel für Human Gene Editing in Washington, DC, zu einem dreitägigen Seminar ein. Mehr als 20 Länder nahmen an dem Seminar teil, um die revolutionäre Technologie der „Gen-Bearbeitung“ und ihre wissenschaftlichen, ethischen, rechtlichen und Sicherheitsaspekte zu diskutieren.

Laut dem Sohu-Bericht von Lu Media beziehen sich Babys nach Maß auf die Bildung von Embryonen durch „Präimplantationsdiagnostik“ und dann „In-vitro-Fertilisation“. Anschließend werden ausgezeichnete genetische Embryonen ausgewählt, anschließend in die Mutter implantiert und schließlich zu perfekten Babys. Daher ist das Anpassen eines Babys wie das Zusammenstellen eines Computers:

Der Besteller entscheidet, welche Art von Baby benötigt wird, und der Techniker kopiert und bearbeitet das entsprechende Gen, um Ihnen die Anpassung eines bestimmten Babys zu erleichtern. Derzeit ist das erste Baby der Welt durch genetisches Screening Conne Levi. Seine Mutter ist 36, sein Vater 41 Jahre alt. Sie haben an dem Experiment des Biomedical Research Center der Universität Oxford teilgenommen und so wurde Conne geboren.

Es gibt auch ein berühmtes Beispiel eines kundenspezifischen Babys, eines „no cancer baby“, geboren im Januar 2009 in London. Da die Eltern des Babys in einer Familie mit Brustkrebs leben, leiden alle Frauen in der Familie des Vaters an Brustkrebs: Um die Krankheit zu vermeiden, implantierten sie die endgültigen qualifizierten Embryonen in die Gebärmutter.

Jetzt wissen Sie, wie weit die Forschung bereits fortgeschritten ist. Eine Grenze scheint es nicht zu geben.

Wie schnell die Forschung voranschreitet, sehen Sie an den folgenden Beiträgen: so als ginge es um einen Wettlauf, wie seinerzeit den Wettlauf zum Mond.

Männliche Mäuse gebären in bizarrem Experiment

Chinas Forschungslabors sind die Quelle vieler Geheimnisse. Die wenigen offiziell verkündeten wissenschaftlichen Erkenntnisse in China, die die Öffentlichkeit mit Stolz und Patriotismus erfüllen sollten, haben die Welt in Angst und Schrecken versetzt.
Am 19. Juni 2021 berichteten chinesische Medien ausführlich darüber, dass es chinesischen Wissenschaftlern gelungen ist, männliche Ratten zu befruchten und per Kaiserschnitt Welpen zur Welt zu bringen, von denen sich zehn bis zum Erwachsenenalter entwickelten. Die chinesischen Medien verkündeten stolz: „Wie weit ist es, einen Mann ein Baby bekommen zu lassen?“  Siehe Forschung kennt keine Grenzen! Männliche Ratten gebären in bizarrem chinesischen Experiment- China Military Experiments: Male rats giving birth… For what?

Nachdem bereits Wissenschaftler in China ein bizarres Experiment durchgeführt haben, bei dem männliche Ratten Kinder zur Welt brachten, sind es aktuell Japanische Wissenschaftler. Sie haben Mäuse-Babys mit zwei Vätern erzeugt

Die Forschung, die laut nature.com  am 8. März 2023 auf dem Third International Summit on Human Genome Editing in London vorgestellt wurde, ist noch nicht veröffentlicht worden und weit davon entfernt, beim Menschen angewendet zu werden. Es handelt sich jedoch um einen frühen Konzeptnachweis für eine Technik, die die Möglichkeit eröffnet, einige Ursachen von Unfruchtbarkeit zu behandeln – oder sogar Embryonen von nur einem Elternteil zu ermöglichen. „Dies ist ein bedeutender Fortschritt mit großem Anwendungspotenzial“, sagt Keith Latham, Entwicklungsbiologe an der Michigan State University in East Lansing.

Forscher arbeiten schon seit Jahren an dieser Foschung. Im Jahr 2018 berichtete ein Team, dass es mit Hilfe von embryonalen Stammzellen aus Sperma oder Eizellen Welpen mit zwei Vätern oder zwei Müttern erzeugen konnte. Die Welpen mit zwei Müttern überlebten bis zum Erwachsenenalter und waren fruchtbar; die mit zwei Vätern lebten nur wenige Tage. Siehe auch: Wenn Menschen Gott spielen, gelingt die menschliche Fortpflanzung im Reagenzglas! – No eggs needed. Scientists made babies from mouse skin cells

Im Jahr 2020 beschrieb ein Team um den Entwicklungsbiologen Katsuhiko Hayashi, jetzt an der Universität Osaka in Japan, die genetischen Veränderungen, die notwendig sind, damit Zellen in einer Laborschale zu Eiern heranreifen. Und 2021 wiesen dieselben Forscher nach, dass sie die Umgebung der Eierstöcke von Mäusen rekonstruieren können, um Eizellen zu züchten, die gesunde Nachkommen produzieren.

Mit diesen Werkzeugen in der Hand begannen Hayashi und seine Kollegen mit einem Projekt zur Erzeugung von Eizellen aus Zellen einer erwachsenen männlichen Maus. Sie programmierten diese um, um stammzellähnliche induzierte pluripotente Stammzellen zu erzeugen. Das Team züchtete diese Zellen in Kultur, bis einige von ihnen spontan ihre Y-Chromosomen verloren hatten. (Wie beim Menschen enthalten die Zellen männlicher Mäuse typischerweise ein X- und ein Y-Chromosom.) Dann behandelten sie die Zellen mit einer Verbindung namens Reversin, die Fehler bei der Verteilung der Chromosomen während der Zellteilung begünstigen kann, und suchten nach Zellen, die chromosomal weiblich waren, also zwei Kopien des X-Chromosoms hatten.

Von dort aus versorgte das Team die induzierten pluripotenten Stammzellen mit den genetischen Signalen, die zur Bildung unreifer Eizellen erforderlich sind. Anschließend befruchteten sie die Eizellen mit Mäusesperma und transferierten die entstandenen Embryonen in die Gebärmutter einer weiblichen Maus.

Von 630 in Leihmütter eingepflanzten Embryos entwickelten sich demnach nur sieben zu lebenden Mäusebabys. Diese seien aber normal gewachsen und auch fortpflanzungsfähig, sagte Hayashi „Nature“ zufolge auf der Konferenz.

Die Technik ist noch weit von einer medizinischen Anwendung entfernt.

„Es gibt große Unterschiede zwischen der Maus und dem Menschen“, so Hayashi. Solche Unterschiede erschweren oft die Übertragung von Entdeckungen in der Reproduktions- und Stammzellbiologie von Mäusen auf die Klinik. Laut Hayashi muss sein Team insbesondere die aus dem Experiment hervorgegangenen Jungtiere sorgfältig charakterisieren, um herauszufinden, inwiefern sie sich von denen unterscheiden, die mit herkömmlichen Methoden gezüchtet wurden.

Es wird auch interessant sein, zu untersuchen, ob die „epigenetischen“ chemischen Veränderungen der DNA, die die Genaktivität beeinflussen können, in den aus männlichen Zellen gewonnenen Eiern erhalten bleiben, sagt Fan Guo, ein Epigenetiker für Fortpflanzung am Institut für Zoologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Peking, der Hayashis Ergebnisse als „aufschlussreich“ bezeichnet. Epigenetische Markierungen auf der DNA können die Entwicklung der Nachkommen weit über das Embryonalstadium hinaus beeinflussen.

Ein weiteres Problem besteht darin, dass die gleiche Technik bei menschlichen Zellen dazu führen könnte, dass die Forscher die Eizellen länger im Labor züchten müssen als bei Mäusezellen, sagt Mitinori Saitou, ein Entwicklungsbiologe an der Universität Kyoto in Japan, der mit Hayashi an dieser Arbeit zusammengearbeitet hat. „Wenn die Kulturzeit länger wird, können sich sowohl genetische als auch epigenetische Anomalien ansammeln“, erklärte er auf der Konferenz. „Je kürzer, desto besser.“

Selbst wenn der Ansatz beim Menschen durchführbar ist, müssen die Forscher ihn effizienter und praktikabler machen, indem sie den Anteil der Embryonen erhöhen, die Nachkommen hervorbringen, so Latham. „Wenn man dieses Verfahren beim Menschen anwenden will, sollte man sich wirklich auf die Seite der Sicherheit, Vorsicht und Effizienz schlagen“, sagt er.

Aber wenn diese Hürden überwunden werden, könnte Hayashis chromosomaler Ansatz eines Tages eine Behandlung für einige Formen der Unfruchtbarkeit bieten, die durch geschlechts-chromosomale Bedingungen wie das Turner-Syndrom verursacht werden, bei dem Frauen ein Teil oder das gesamte X-Chromosom fehlt.
Die Auswirkungen von Hayashis Arbeit könnten auch die menschliche Fortpflanzung in neue Bereiche führen, sagt der Bioethiker Tetsuya Ishii von der Hokkaido Universität in Sapporo, Japan. Bei Anwendung auf den Menschen könnte diese Forschung männlichen Paaren helfen, mit Hilfe von Leihmüttern biologische Kinder zu bekommen, sagt er. „Es deutet auch darauf hin, dass ein einzelner Mann in ferner Zukunft ein biologisches Kind haben könnte“, sagt er.

Solche Anwendungen erfordern mehr als die technische Verfeinerung einer biologischen Methode, so Hayashi, sondern auch eine breitere gesellschaftliche Diskussion über die Ethik und die Auswirkungen ihrer Umsetzung: „Ich weiß nicht, ob sich diese Art von Technologie wirklich an die menschliche Gesellschaft anpassen kann.“

The mice with two dads: scientists create eggs from male cells

Researchers have made eggs from the cells of male mice — and showed that, once fertilized and implanted into female mice, the eggs can develop into seemingly healthy, fertile offspring.

The approach, announced on 8 March at the Third International Summit on Human Genome Editing in London, has not yet been published and is a long way from being used in humans. But it is an early proof-of-concept for a technique that raises the possibility of a way to treat some causes of infertility — or even allow for single-parent embryos. “This is a significant advance with significant potential applications,” says Keith Latham, a developmental biologist at Michigan State University in East Lansing.

Researchers have been working towards this feat for years. In 2018, one team reported using embryonic stem cells made from sperm or eggs to generate pups with either two fathers or two mothers. The pups with two mothers survived to adulthood and were fertile; those with two fathers lived for only a few days1.

In 2020, a team led by developmental biologist Katsuhiko Hayashi, now at Osaka University in Japan, described the genetic changes necessary for cells to mature into eggs in a lab dish2. And in 2021, the same researchers demonstrated that they could reconstruct the environment of mouse ovaries to grow eggs that produce healthy offspring3.

With these tools in hand, Hayashi and his colleagues embarked on a project to create eggs using cells taken from an adult male mouse. They reprogrammed these to create stem-cell-like induced pluripotent stem cells. The team grew these cells in culture until some of them had spontaneously lost their Y chromosomes. (As in humans, the cells of male mice typically contain one X and one Y chromosome.) They then treated the cells with a compound called reversine, which can promote errors in how chromosomes are distributed during cell division, and looked for cells that were chromosomally female, with two copies of the X chromosome.

From there, the team provided the induced pluripotent stem cells with the genetic signals needed to form immature eggs. They then fertilized the eggs using mouse sperm and transferred the resulting embryos into the uterus of a female mouse.

The survival rate was low. Out of 630 transferred embryos, only 7 developed into pups. But the pups grew normally and were fertile as adults, Hayashi said at the meeting.

Early days

The technique is a long way from any kind of medical application. “There are big differences between a mouse and the human,” Hayashi said. Such differences often complicate efforts to translate discoveries in reproductive and stem-cell biology from mice to the clinic.

In particular, Hayashi says that his team will need to carefully characterize the pups from the experiment, to look for any ways in which they differ from those bred using conventional methods.

It will also be interesting to look at whether the ‘epigenetic’ chemical modifications to DNA that can influence gene activity are preserved properly in the eggs derived from male cells, says Fan Guo, a reproductive epigeneticist at the Chinese Academy of Sciences Institute of Zoology in Beijing, who calls Hayashi’s results “illuminating”. Epigenetic marks on DNA can influence development in the offspring well beyond the embryo stage.

Another concern is that performing the same technique with human cells might require researchers to grow the egg cells in the laboratory for longer than was necessary with mouse cells, says Mitinori Saitou, a developmental biologist at Kyoto University in Japan who collaborated with Hayashi on the work. “If the culture period becomes longer, then both genetic and epigenetic abnormalities can accumulate,” he told the conference. “The shorter the better.”

Latham says that even if the approach is feasible in humans, researchers will need to make it more efficient and practical by increasing the proportion of embryos that yield offspring. “If you’re going to apply this in humans, you really want to err on the side of safety, caution and efficiency,” he says.

But if these hurdles are crossed, Hayashi’s chromosomal-engineering approach could one day provide a treatment for some forms of infertility caused by sex-chromosomal conditions such as Turner’s syndrome, in which women lack part or all of one of their X chromosomes.

The ramifications of Hayashi’s work could also take human reproduction into new territory, says bioethicist Tetsuya Ishii at Hokkaido University in Sapporo, Japan. If applied to humans, such research might help male couples to have biological children together, with the aid of surrogate mothers, he says. “It also suggests that a single man could have a biological child,” he says, “in the far future.”

Such applications will require more than technical refinement of a biological method, said Hayashi, but also a broader societal discussion about the ethics and implications of implementing them: “I don’t know whether this kind of technology can really adapt to human society.”

doi: https://doi.org/10.1038/d41586-023-00717-7

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