Noch sucht man eine entsprechende peer-reviewte Publikation auf der Website des Unternehmens oder andere unabhängige Bestätigungen vergeblich. Dennoch wirft der Bericht Fragen auf, die wissenschaftlich hochrelevant sind.
Der lange Weg zum Spermium
Die Entstehung von Spermien ist biologisch ein hochkomplexer Prozess. Im Hoden entwickeln sich aus spermienbildenden Stammzellen über mehrere Entwicklungsstufen reife Spermien. Dabei müssen sich die Zellen teilen, ihren Chromosomensatz halbieren und zugleich jene charakteristische Struktur mit Kopf und Schwanz ausbilden, die später Beweglichkeit und Befruchtung ermöglicht. Jeder Schritt wird im Körper durch fein abgestimmte molekulare Signale kontrolliert.
Genau an diesem Punkt setzt die Arbeit von Paterna Biosciences an. Das Unternehmen will die "Anleitung" entschlüsselt haben, mit der sich spermienbildende Stammzellen außerhalb des Körpers zu reifen Spermien entwickeln lassen. Anders als manche Ansätze der IVG arbeitet Paterna dabei offenbar nicht mit induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS-Zellen), die aus Haut- oder Blutzellen zurückprogrammiert werden, sondern direkt mit bereits vorhandenen spermienbildenden Stammzellen aus Hodengewebe. Mithilfe computergestützter Modelle sollen jene molekularen Faktoren identifiziert worden sein, die in den jeweiligen Entwicklungsphasen benötigt werden. Durch das Testen unterschiedlicher Molekülkombinationen habe das Unternehmen schließlich eine Art biologischen "Cocktail" gefunden, der die Spermatogenese außerhalb des Körpers ermöglichen soll.
Hoffnung für Männer ohne nachweisbare Spermien
Die klinische Bedeutung eines solchen Verfahrens könnte erheblich sein. Männliche Faktoren spielen bei etwa der Hälfte aller Fälle ungewollter Kinderlosigkeit eine Rolle. Besonders schwierig sind jene Situationen, in denen im Ejakulat überhaupt keine Spermien nachweisbar sind. Bislang bleibt betroffenen Männern oft nur eine invasive operative Suche nach Spermien direkt im Hodengewebe. Dieser Eingriff kann mehrere Stunden dauern, erfolgt unter Narkose und führt nicht immer zum Erfolg. Paterna Biosciences verfolgt dagegen ein anderes Ziel. Eine kleine Gewebeprobe aus dem Hoden soll hier genügen, um daraus im Labor große Mengen reifer Spermien zu erzeugen.
Nach Darstellung des Unternehmens liegt das Problem bei manchen Formen männlicher Infertilität möglicherweise nicht in den Stammzellen selbst, sondern in ihrer biologischen Umgebung. Wenn das natürliche Mikromilieu im Hoden gestört ist, könnten Stammzellen ihre Entwicklung nicht vollenden. Das Labor würde dann gewissermaßen als künstlich geschaffene, funktionierende Entwicklungsumgebung dienen. Auch für Jungen, die vor der Pubertät eine Chemotherapie erhalten und später keine eigene Spermienproduktion entwickeln, könnte ein solcher Ansatz perspektivisch relevant werden. Hodengewebe kann heute bereits kryokonserviert werden. Eine sichere Rückübertragung oder erfolgreiche Nutzung dieser Gewebe bleibt bislang jedoch experimentell.
Embryonen aus Laborspermien?
Besonders aufmerksam macht die Aussage, dass die erzeugten Spermien bereits zur Herstellung von Embryonen verwendet worden seien. Dies diente laut Bericht zunächst als Machbarkeitsnachweis dafür, dass die Zellen grundsätzlich befruchtungsfähig sind. Eine Anwendung zur Einleitung von Schwangerschaften steht ausdrücklich noch nicht bevor. Geplant sind vergleichende Untersuchungen mit natürlicherweise gewonnenen und im Labor erzeugten Spermien. Analysiert werden sollen Befruchtungsraten, embryonale Entwicklung sowie mögliche genetische Veränderungen. Erst solche Daten können beantworten, ob das Verfahren tatsächlich wirksam und sicher ist. Die Zurückhaltung ist wichtig. In der Geschichte der Reproduktionsmedizin gab es bereits frühere Behauptungen zur In-vitro-Spermatogenese, die sich später als unvollständig belegt erwiesen oder offene Fragen hinterließen. Ohne unabhängige Prüfung bleibt auch die aktuelle Meldung zunächst ein vielversprechender, aber vorläufiger Befund, der mit gebotener Skepsis betrachtet werden muss.
Die Meldung fügt sich allgemein in eine größere Entwicklung der Reproduktionsbiotechnologie ein. Parallel arbeiten Forscher weltweit an Verfahren, mit denen Eizellen und Spermien aus pluripotenten Stammzellen erzeugt werden könnten. Tierexperimentell wurden auf diesem Weg bereits Nachkommen erzeugt [1][2]. Sollten solche Technologien eines Tages sicher funktionieren, könnten sie weit über klassische Fertilitätsbehandlungen hinausreichen. Diskutiert werden reproduktive Szenarien, die bislang biologisch unmöglich erscheinen, etwa neuen Möglichkeiten für gleichgeschlechtliche Paare. So wurde im Mausmodell bereits Nachkommen mit zwei genetischen Vätern geschaffen [3]. Auch Mäusejunge mit zwei genetischen Müttern wurden erzeugt [4]. Damit entstehen jedoch nicht nur medizinische Chancen, sondern auch ethische und rechtliche Fragen. Wer hätte Zugang zu solchen Verfahren? Wie würden sie reguliert? Und wie verändert sich unser gesellschaftliches Verständnis von Elternschaft, wenn Keimzellen zunehmend technisch erzeugbar werden?
Der Wired-Artikel wurde von einem Leser mit dem Pseudonym "THE_END_IS_NEAR" mit galligem Humor kommentiert: "This is not a good thing. Other than opening jars, sperm is the only thing women need us for!!" Hinter dem Scherz steckt ein bemerkenswerter Subtext. In der Evolutionsbiologie werden Männchen vieler Arten durchaus als vergleichsweise "teure" oder ressourcenintensive Gen-Transporter beschrieben, deren zentraler reproduktiver Beitrag in der Bereitstellung genetischen Materials besteht. Wenn männliche Keimzellen künftig technisch erzeugbar würden, bekäme diese zugespitzte Perspektive eine neue, bittersüße Pointe.
Fazit
Der vom Biotechnologieunternehmen Paterna Biosciences berichtete Vorstoß markiert möglicherweise einen wichtigen Moment in der Entwicklung der Reproduktionsmedizin. Die Herstellung menschlicher Spermien im Labor, ausgehend von spermienbildenden Stammzellen, wäre ein bedeutender Schritt für die Behandlung bestimmter Formen männlicher Infertilität. Zugleich handelt es sich bislang um einen nicht unabhängig bestätigten Unternehmensbericht. Ob hier tatsächlich eine neue reproduktive Grenze überschritten wurde, wird sich erst zeigen, wenn belastbare Daten vorliegen. Schon jetzt macht die Meldung jedoch deutlich, wie dynamisch sich das Forschungsfeld entwickelt und welche gesellschaftlichen Fragen sich daraus in Zukunft ergeben werden.
Quellen
[1] Takashi Yoshino et al., Generation of ovarian follicles from mouse pluripotent stem cells. Science 373, eabe0237 (2021). DOI: 10.1126/science.abe0237
[2] Yukiko Ishikura, Hiroshi Ohta, Takuya Sato, Yusuke Murase, Yukihiro Yabuta, Yoji Kojima, Chika Yamashiro, Tomonori Nakamura, Takuya Yamamoto, Takehiko Ogawa, Mitinori Saitou, In vitro reconstitution of the whole male germ-cell development from mouse pluripotent stem cells, Cell Stem Cell, Volume 28, Issue 12, 2021, Pages 2167-2179.e9, ISSN 1934-5909, https://doi.org/10.1016/j.stem.2021.08.005.
[3] Heidi Ledford, Max Kozlov. The mice with two dads: scientists create eggs from male cells. Nature 615, 379-380 (2023). https://doi.org/10.1038/d41586-023-00717-7
[4] Jeremy Rehm. Healthy mice from same-sex parents have their own pups. Nature (2018). https://doi.org/10.1038/d41586-018-06999-6
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