Hautzellen zu menschlichen Eizellen umprogrammiert

Wissenschaftler stellen Eizellen aus Haut her – aber noch nicht bereit für Patienten

Ende September 2025 veröffentlichte ein Team der Oregon Health & Science University eine experimentelle Studie, die zeigt, dass Zellkerne aus Hautzellen erwachsener Menschen in Spendereizellen übertragen und dazu angeregt werden können, sich wie Fortpflanzungszellen zu verhalten. Die Gruppe nutzte den somatischen Zellkerntransfer — denselben grundlegenden Labortrick, der hinter dem Klonen steckt — zusammen mit einer gezielt herbeigeführten Reduktionsteilung, die die Autoren „Mitomeiose“ nennen, um etwa die Hälfte der Chromosomen auszuschleusen und Eizellen zu erzeugen, die in vitro befruchtet werden konnten. Das Experiment brachte im Labor frühe Embryonen hervor, doch diese Embryonen wiesen weit verbreitete chromosomale Anomalien auf und wurden nicht über das Präimplantationsstadium hinaus gezüchtet.

Wie die Methode funktioniert, in einfacher Sprache

Normale Körperzellen (somatische Zellen) tragen zwei vollständige Chromosomensätze. Gameten — Eizellen und Spermien — tragen einen. Um eine Eizelle aus einem somatischen Zellkern zu erzeugen, entfernten die Forscher den Kern einer reifen Spendereizelle und ersetzten ihn durch den Kern einer Hautzelle. Das Zytoplasma der Eizelle zwingt den transplantierten Kern daraufhin in einen Metaphase-ähnlichen Zustand. Anstelle der üblichen mitotischen oder meiotischen Wege induzierte das Team eine experimentelle Reduktionsteilung („Mitomeiose“) und nutzte ein Aktivierungsprotokoll, um die Hälfte der Chromosomen in einen Polkörper auszustoßen, während der Rest in einem haploiden Vorkern verblieb. Dieser Vorkern konnte dann im Labor mit Spermien befruchtet werden. Die Autoren beschreiben, wie ein selektiver cyclin-abhängiger Kinase-Inhibitor (Roscovitin) und Elektroporation erforderlich waren, um einen Stillstand zu überwinden und den Fortgang der Reduktionsteilung zu ermöglichen.

Was sie erreicht haben und was schiefgelaufen ist

Das Team berichtete über die Erzeugung von 82 rekonstituierten Oozyten, die anschließend befruchtet wurden. Die meisten stagnierten früh; etwa 9 % erreichten sechs Tage nach der Befruchtung das Blastozystenstadium — den Zeitpunkt, an dem Embryonen in IVF-Kliniken normalerweise für einen Transfer in Betracht gezogen werden. Entscheidend war, dass Genomsequenzierungen zeigten, dass die Chromosomensegregation während der Mitomeiose im Wesentlichen zufällig verlief: Einige Embryonen behielten nahezu haploide Sätze, andere einen vollständigen diploiden Satz, und viele wiesen unbalancierte oder fehlende Chromosomen auf. Diese Aneuploidien und Mosaikmuster erklären, warum keiner der Laborembryonen für einen Transfer oder eine weitere Entwicklung geeignet war. Die Autoren und Pressematerialien der Universität betonen, dass es sich um einen „Proof of Concept“ handelt, nicht um eine klinische Technik, und schätzen, dass noch viele Jahre Arbeit vor ihnen liegen, bevor Sicherheit und Wirksamkeit für den Menschen in Betracht gezogen werden könnten.

Warum dies wissenschaftlich interessant ist

Das Ergebnis ist bemerkenswert, da es zeigt, dass menschliche somatische Genome innerhalb eines Eizellzytoplasmas in einen reduktiven, gametenähnlichen Zustand gezwungen werden können — etwas, das viele Forscher für extrem schwierig oder unmöglich hielten. Es ist ein eigenständiger Weg gegenüber der häufiger diskutierten Methode zur Herstellung von Laborgameten, die induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen) nutzt und diese dann in Keimbahn-Vorläuferzellen differenziert. Der somatische Zellkerntransfer (SCNT) umgeht den langen Entwicklungszeitraum, der für die Umwandlung von iPS-Zellen in Oozyten erforderlich ist, und nutzt das Zytoplasma der reifen Eizelle aus, das mütterliche Faktoren enthält, die für die frühe embryonale Reprogrammierung notwendig sind. Dennoch zeigt die Studie, dass diese mütterlichen Faktoren allein keine fehlerfreie Chromosomenpaarung und Rekombination garantieren — Prozesse, die in der natürlichen Meiose dazu beitragen, balancierte Chromosomensätze sicherzustellen.

Technische Hürden, auf die es ankommt

• Zufällige Segregation und keine Rekombination: Die Sequenzierung zeigte, dass homologe Chromosomen zufällig segregierten, ohne die Crossover-Rekombination, die die Meiose zur Paarung und zum DNA-Austausch zwischen Homologen nutzt, was die genomische Integrität untergräbt.
• Aneuploidie und Mosaizismus: Viele Embryonen hatten zu wenige oder zu viele Chromosomen oder Mischungen von Zelllinien mit unterschiedlichen Chromosomenzahlen, was in der Regel eine normale Entwicklung verhindert.
• Geringe Effizienz: Nur ein kleiner Bruchteil der manipulierten Eizellen bildete Blastozysten, und die meisten stagnierten in sehr frühen Furchungsstadien. Weitere Arbeit ist erforderlich, um sowohl die Präzision als auch die Ausbeute zu steigern.

Potenzielle Anwendungen und warum der Zeitplan lang ist

Falls die zugrunde liegenden Probleme gelöst werden könnten, könnte die Technik im Prinzip genetisch verwandte Eizellen für Menschen erzeugen, denen es an lebensfähigen Oozyten mangelt — wie etwa Krebspatientinnen nach einer Behandlung, ältere Frauen, deren Eizellen keine gesunden Embryonen mehr hervorbringen, oder Personen in gleichgeschlechtlichen Partnerschaften, die sich ein genetisch verwandtes Kind wünschen. Die Autoren und unabhängige Experten haben jedoch sorgfältig betont, wie groß die Distanz zwischen einem Labor-Proof-of-Principle und einer klinischen Anwendung ist. Sie verweisen auf die Chromosomenfehler sowie regulatorische und ethische Komplexitäten und schätzen, dass mindestens ein Jahrzehnt präklinischer Forschung erforderlich wäre, bevor überhaupt eine klinische Studie am Menschen in Betracht gezogen werden könnte, sofern solche Studien zulässig wären. Die Studie selbst unterlag institutionellen Prüfungen und einer laufenden Aufsicht.

Wie dies in die weltweite Arbeit zur In-vitro-Gametogenese passt

Forscher auf der ganzen Welt verfolgen unterschiedliche Wege zu im Labor hergestellten Gameten. Einige Gruppen zielen darauf ab, Eizellen aus iPS-Zellen mittels schrittweiser Differenzierung und komplexer Co-Kultur mit somatischen Ovarialzellen herzustellen; andere haben funktionelle Oozyten bei Mäusen mit rein In-vitro-Methoden nachgewiesen. Arbeiten an Mäusen zeigen, dass eine Entwicklung bis zur Geburt im Prinzip möglich ist, aber die Übertragung dieser Rezepte auf die menschliche Biologie erweist sich als hartnäckig schwierig, da die Entwicklung menschlicher Keimzellen langsamer verläuft und anders reguliert wird. Der neue SCNT/Mitomeiose-Ansatz ist ein alternativer Weg, der sowohl die kreativen technischen Optionen als auch die massiven biologischen Hindernisse in diesem Bereich verdeutlicht.

Ethik, Regulierung und öffentliche Debatte

Jede Methode, die befruchtungsfähige menschliche Eizellen hervorbringt, wirft rechtliche und ethische Fragen zur Embryonenforschung, zur reproduktiven Nutzung und zu den sozialen Auswirkungen künstlich hergestellter Gameten auf. Kommentatoren und politische Gremien haben ein breites öffentliches Engagement, transparente Aufsicht und klare regulatorische Rahmenbedingungen gefordert, bevor Versuche unternommen werden, solche Techniken in der Fortpflanzung einzusetzen. Die Autoren merken an, dass ihre Studie unter der Aufsicht eines Institutional Review Boards und eines Datensicherheitsausschusses durchgeführt wurde, erkennen aber auch an, dass eine gesellschaftliche Debatte notwendig sein wird, während die Wissenschaft voranschreitet.

Fazit

Die OHSU-Studie demonstriert einen kreativen, technisch neuartigen Weg, der menschliche Eizellen mit Genomen aus erwachsenen Hautzellen erzeugen kann — ein Meilenstein in der reproduktiven Biologie im Labor. Aber das fehleranfällige Signal in den Chromosomen — zufällige Segregation, Aneuploidie und geringe Effizienz — ist eine deutliche Erinnerung daran, dass ein Proof of Concept weit von einem Beweis für Sicherheit oder Anwendungsreife entfernt ist. Der Weg von einem Laborergebnis zu einer ethisch vertretbaren, regulierten klinischen Anwendung führt über erhebliche biologische Arbeit und eine umfassende gesellschaftliche und regulatorische Diskussion. Vorerst ist die Arbeit am besten als wichtiger experimenteller Fortschritt zu verstehen, der mehr Fragen aufwirft, als er bisher beantwortet.