Für längeres Leben: Künstliche Embryonen aus Stammzellen als Ersatzteillager

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Auf der Suche nach neuen Formen der sogenannten Longevity Medicine, die sich mit lebensverlängernden Maßnahmen beschäftigt, will ein Biotech-Unternehmen mit Sitz in Israel künftig Menschen im Embryonalstadium erzeugen, um Gewebe für Transplantationsbehandlungen zu gewinnen.

Das Unternehmen namens Renewal Bio nutzt aktuelle Fortschritte in der Stammzelltechnologie und sogenannten künstlichen Gebärmuttern. Die Verfahren wurden von Jacob Hanna, Biologe am Weizmann Institute of Science in Rehovot, vorgestellt. Anfang letzter Woche zeigte Hanna etwa, dass sein Labor ausgehend von Mäusestammzellen äußerst realistisch aussehende Mäuseembryonen schaffen und sie in einer nachgebauten Gebärmutter mehrere Tage lang wachsen lassen konnte, bis sie schlagende Herzen, Blutfluss und Schädelfalten entwickelten.

Es ist das erste Mal, dass ein derart fortgeschrittener Embryo ohne Verwendung von Spermien, Eizellen oder gar einer echten Gebärmutter geschaffen wurde, so Hanna in seiner Studie. "Dieses Experiment hat enorme Auswirkungen", sagt Bernard Siegel, Gründer des World Stem Cell Summit. "Man fragt sich, welches Säugetier als Nächstes an der Reihe sein könnte."

Die Antwort lautet: der Mensch. Hanna sagte gegenüber MIT Technology Review, dass er bereits daran arbeitet, die Technik aus dem Tierversuch bei menschlichen Zellen zu replizieren und hofft, schließlich künstliche Varianten menschlicher Embryonen herzustellen, die einer 40 bis 50 Tage alten Schwangerschaft entsprechen. In diesem Stadium sind die grundlegenden Organe sowie winzige Gliedmaßen und sogar Finger ausgebildet. "Wir betrachten ein solches Embryo als den besten 3D-Biodrucker, den es gibt", sagt Hanna. Das sei die beste Möglichkeit, um echte Organe und echtes Gewebe herzustellen.

Der ultimative 3D-Biodrucker

Forscher können bereits einfache Gewebearten wie Knorpel oder Knochen drucken oder züchten, aber die Herstellung von komplexeren Zelltypen und Organen hat sich bislang als schwierig erwiesen. Ein Embryo hingegen beginnt mit dem natürlichen Aufbau des Körpers. Die Vision von Renewal Bio lautet: "Können wir diese organisierten Embryo-Entitäten mit frühen Organen nutzen, um Zellen zu erhalten, die für Transplantationen verwendet werden können? Wir sehen das als einen möglicherweise universellen Ausgangspunkt", sagt Hanna.

Embryonale Blutzellen könnten beispielsweise entnommen, vermehrt und einem älteren Menschen eingesetzt werden, um das Immunsystem wieder in Gang zu bringen. Ein anderes Konzept besteht darin, embryonale Kopien von Frauen mit altersbedingter Unfruchtbarkeit zu züchten. Die Forscher könnten dann die Keimdrüsen des Modell-Embryos entnehmen, die entweder im Labor oder durch Transplantation in den Körper der Frau weiter reifen, um wieder "junge" Eizellen zu erzeugen.

Das Start-up, das Risikokapital unter anderem von NFX erhalten hat, wirbt um weitere Investoren. In seinen Präsentationsunterlagen heißt es, die Mission sei es, "die Menschheit zu erneuern – uns alle jung und gesund zu machen". Die Firma nimmt also den Mund recht voll.

Der genaue technische Plan von Renewal Bio bleibt allerdings unter Verschluss – und die Website des Unternehmens ist nur eine Visitenkarte. "Sie ist aus gutem Grund sehr detailarm. Wir wollen nicht zu viel versprechen, und wir wollen die Leute nicht verängstigen", sagt Omri Amirav-Drory, Partner bei NFX, der als CEO des neuen Unternehmens fungiert. Man sieht die Sensibilität des Themas.

Von der Maus zum Menschen?

Einige Wissenschaftler sagen, dass es schwierig sein wird, Modelle menschlicher Embryonen bis zu einem fortgeschrittenen Stadium zu züchten – und dass es besser wäre, die Kontroverse zu vermeiden, die durch eine zu enge Nachahmung echter Embryonen ausgelöst wird.

"Es ist absolut nicht notwendig, also warum sollte man es tun?", sagt Nicolas Rivron, ein Stammzellenforscher am Institut für Molekulare Biotechnologie in Wien. Er meint, dass Wissenschaftler nur "die minimale embryonale Struktur schaffen sollten, die notwendig ist", um Zellen von Interesse zu erhalten.

Amirav-Drory meint seinerseits, dass er seit dem Aufkommen der CRISPR-Geneditierungstechnologie kein Verfahren mit so viel Potenzial gesehen hat. "Die Möglichkeit, einen synthetischen Embryo aus Zellen zu erzeugen – ohne Eizelle, ohne Sperma, ohne Gebärmutter – ist wirklich erstaunlich", sagt er. "Wir sind der Meinung, dass es sich um eine enorme transformative Plattformtechnologie handelt, die sowohl für die Fruchtbarkeit als auch für die Langlebigkeit des Menschen eingesetzt werden kann."

Vor einem Jahr stellte Stammzellenspezialist Hanna erstmals eine "mechanische Gebärmutter" vor, in der es ihm gelang, natürliche Mäuseembryonen mehrere Tage lang außerhalb einer weiblichen Maus zu züchten. Das System besteht aus sich drehenden Gefäßen, in denen die Embryonen in Blutserum und Sauerstoff "gebadet" werden. In der neuen Forschungsarbeit verwendete Hanna dieselbe mechanische Gebärmutter – aber diesmal, um ähnliche Embryonen heranwachsen zu lassen, die aus Stammzellen entstanden sind.