Synthetische Embryonen: Wie Kühe ohne Sperma oder Eizellen schwanger werden sollen
Es gibt aber noch einen weiteren – noch seltsameren – Grund, Jiangs Versuch, ein Kalb zu erzeugen, Aufmerksamkeit zu schenken: Mehrere Labors sind ebenfalls dabei, super-realistische synthetische menschliche Embryonen zu erzeugen. Das ist ein ethisch brisanter Bereich, insbesondere angesichts der jüngsten Änderungen der US-Abtreibungsgesetze. Obwohl diese menschlichen Embryonen als nicht lebensfähig gelten – sie sind lediglich „Modelle“, die für die Forschung freigegeben sind – könnte sich das schnell ändern, wenn das Projekt in Florida erfolgreich ist.
„Wenn es bei einem Tier funktioniert, kann es auch bei einem Menschen funktionieren“, sagt Pinzón-Arteaga, der jetzt an der Harvard Medical School arbeitet. Das sei wie eine Black-Mirror-Episode, meint er in Anspielung auf die britische Science-Fiction-Serie, die die Auswirkungen verschiedener Technologien in eine ferne Zukunft weiterdenkt, oft mit befremdlichen Ergebnissen.
Industrielle Embryonen
Drei Wochen bevor die Kuh Nr. 307 in ihrer Halterung saß, wurden ihr und sieben anderen Färsen stimulierende Hormone verabreicht, um ihrem Körper vorzugaukeln, sie seien schwanger. Danach hatten Jiangs Studenten Blastoide in einen Strohhalm geladen, den sie wie eine Spielzeugpistole benutzten, um sie in die Eileiter der Tiere zu schießen.
Viele Forscher glauben, dass, wenn ein Stammzellentier geboren wird, das erste wahrscheinlich eine Maus sein wird. Mäuse sind billig zu bearbeiten und vermehren sich schnell. Ein Team hat bereits einen synthetischen Mausembryo acht Tage lang in einer künstlichen Gebärmutter gezüchtet – ein großer Schritt, denn eine Mausschwangerschaft dauert nur drei Wochen.
Aber Rinder sind vielleicht nicht mehr weit entfernt. Es gibt eine große Industrie für die künstliche Befruchtung von Rindern, mit mehr als einer Million IVF-Versuchen pro Jahr, die Hälfte davon in Nordamerika. Viele andere Rinder und Milchkühe werden mit dem Samen von Spitzenbullen künstlich befruchtet. „Rinder sind schwieriger“, sagt Jiang. „Aber wir haben die gesamte Technologie.“
Die Struktur aus Kuh Nr. 307 erwies sich am Ende als beschädigt und war nur ein Gewebefragment. Aber später an diesem Tag liefen Student:innen in Jiangs Hauptlabor im Laufschritt über das Linoleum und hielten etwas in einer Petrischale. Sie hatten intakte embryonale Strukturen von einigen der anderen Kühe entnommen. Diese sahen lang und faserig aus, wie Würmer oder die Haut einer Miniaturschlange.
Genau so sollte ein zwei Wochen alter Rinderembryo aussehen. Aber das äußere Erscheinungsbild trügt, sagt Jiang. Nach Zugabe von Färbemitteln wurden die Exemplare unter das Mikroskop gelegt. Dann wurde die Unordnung in ihrem Inneren sichtbar. Diese „länglichen Strukturen“, wie Jiang sie nennt, hatten die richtigen Teile – Zellen der Embryonalscheibe und der Plazenta –, aber nichts war an der richtigen Stelle.
„Ich würde sie noch nicht als Embryonen bezeichnen, denn wir können noch nicht sagen, ob sie gesund sind oder nicht“, sagt er. „Die Zelllinien sind vorhanden, aber sie sind ungeordnet.“
Klonen 2.0
Jiang hat demonstriert, wie die Blastoide in einer Plastikplatte in seinem Labor gezüchtet werden. Zunächst geben seine Student:innen die Stammzellen in enge Röhren. In der Enge beginnen die Zellen zu kommunizieren und versuchen sehr schnell, einen Blastoiden zu bilden. „Wir können Hunderttausende von Blastoiden erzeugen. Es ist also ein industrieller Prozess“, sagt er. „Es ist wirklich einfach.“
Diese Skalierbarkeit könnte die Blastoide zu einem leistungsfähigen Ersatz für die Klontechnologie machen. Das Klonen von Rindern ist nach wie vor ein komplizierter Prozess, den nur erfahrene Techniker beherrschen, und er erfordert auch Eier, die aus Schlachthöfen stammen. Aber im Gegensatz zu Blastoiden ist das Klonen gut etabliert und funktioniert tatsächlich, sagt Cody Kime, Direktor für Forschung und Entwicklung bei Trans Ova Genetics in Sioux Center, im US-Bundesstaat Iowa. Sein Unternehmen klont jedes Jahr Tausende von Schweinen und Hunderte von preisgekrönten Rindern.
„Viele Menschen wünschen sich eine Möglichkeit, die besten Tiere so einfach wie möglich zu vermehren“, sagt Kime. „Aber Blastoide sind noch nicht funktionsfähig. Die Genexpression ist so abweichend, dass sie völlig versagt. Die Embryonen sehen unscharf aus, als hätte sie jemand aus Haferflockenbrei oder Knete geformt. Es ist nicht so schön, wie man es erwartet. Es fehlen die feinen Details.“