Im Labor erzeugte Embryonen fachen die ethische Debatte wieder an

Dr. Edith Breburda

Veröffentlicht in Schattenblick, 17. Mai 2016
Es ist leicht, eine Regel zu beachten, wenn man nicht das nötige Wissen besitzt, sie zu umgehen. Seit langem haben sich Forscher darauf geeinigt, Embryonen, die der Forschung zur Verfügung stehen, am 14. Lebenstag abzutöten. Bisher war das kein Problem, weil sie höchstens sieben Tage nach der In-Vitro-Fertilisation überlebten. Am siebten bis neunten Tag nistet sich ein Affen- oder Menschen-Embryo in der Gebärmutter ein. Deshalb ist es bisher keinem Wissenschaftler gelungen, Embryos über den 7. Tag hinaus das lebenserhaltende Nährmedium bereitzustellen.

Jetzt ist dies jedoch zwei Forschungsgruppen gelungen, was die alte Debatte um die „14-Tage-Regel“ neu entfacht.

Der Embryo muss das Blastozystenstadium erreichen, bevor er sich einnisten kann. In den Tagen nach der Befruchtung wandert der Embryo normalerweise den Eileiter hinunter, um sich später im Uterus zu implantieren. Im Acht-Zellenstadium, bzw. am dritten Tag, sind seine Zellen omnipotent. In der Tierzucht kann man den Embryo teilen und auf diese Weise acht Zwillingstiere erhalten, wenn Leihmütter-Tiere die Trächtigkeit fortsetzen.

Die Blastozyste ist das Stadium, in dem sich der Embryo ab dem fünften Tag befindet. Ein «Preimplantation’s Embryo» besitzt 150 Zellen.

Die Blastozyste sieht aus wie ein Siegelring. Die Siegelringstruktur stellt den Embryoblasten dar. Es handelt sich um eine Anhäufung von etwa 30 Zellen, die man auch «inner cell mass» nennt und woraus wir uns entwickeln.

Die Zellen des Embryoblasten sind pluripotent, weil sich die Zellen in mehr als 220 Körperzellen differenzieren können. Um aus diesen Zellen, Stammzelllinien für die Forschung gewinnen zu können, muss der Embryo zerstört werden.

Wie man Stammzellen differenziert, ist nach wie vor schwierig herauszufinden. Sobald dieses erreicht ist, sei man am Ziel der Forschung angelangt. Die Forscher könnten es sich leichter machen, indem sie „Embryos“ länger am Leben erhalten. Am 14. Tag der menschlichen Embryogenese fangen die Zellen an, sich in die drei Grundformen: Mesoderm, Ektoderm und Entoderm zu differenzieren.

Weil die weitere „Ernährung“ des Embryos außerhalb des Uterus - und damit ohne eine Einnistung – bisher noch nicht gewährleistet werden konnte, war es bis jetzt technisch nur möglich, Embryos so lange im Labor am Leben zu erhalten, wie sie entwicklungsphysiologisch ohne Nahrung auskommen können. Also bis zum Tag ihrer Implantation.

Die Blastozyste besteht des Weitern aus dem Trophoblasten, einem äußeren Ring von Zellen, welche die Zellhöhle, auch Blastocoel genannt, umgeben.

Aus der Ringstruktur, dem Trophoblast bildet sich die Plazenta und die Eihäute. Der Trophoblast dringt in die durch Hormone vorbereitete Uteruswand ein: Zellproliferation, Uterusdrüsenbildung, Gefäßneusprossungen sind auf Hochtouren, um die Einnistung des Embryos zu gewährleisten. Die Plazenta übernimmt die Ernährung, womit die embryonale und fötale Entwicklung gewährleistet wird.

Das ganz spezielle Uterine-Environment und die Plazentation, die für ein Weiterleben des Embryos notwendig sind, im Labor nachzuahmen, ist eine große Herausforderung an Wissenschaftler.

Seit 1990 darf man in Groß-Britannien im Kontext der Fertilitätsforschung mit bis zu 14 Tage alten menschlichen Embryos experimentieren. Verwendet werden durften allerdings nur gespendete Embryos, die bei der In-Vitro-Fertilisation übriggeblieben waren und ansonsten vernichtet worden wären. In England wurden mehr Embryos erzeugt, als eigentlich gebraucht wurden. Der Anspruch der Wissenschaftler entzündete schon damals eine enorme bioethische Debatte.

Man einigte sich, den Embryo bis zum Erscheinen eines markanten Entwicklungsstadiums, der Primitivrinne, die am 14. Tag nach der Befruchtung vorliegt, wachsen zu lassen.

Danach sind die Entwicklungsstufen ineinander übergehend. Wenn Biomediziner diese Einigung nicht akzeptieren, kann es passieren, dass Forscher den Zeitpunkt der Zerstörung des Embryos hinauszögern, in der Hoffnung, dass sich der Embryo von selbst differenziert. Forscher argumentierten schon damals, dass der festgesetzte Termin ein Hindernis für sie sein könnte, um den Weg der Zelldifferenzierung herauszufinden (1).

Magdalena Zernicka-Goetz, Entwicklungsbiologin an der Englischen Cambridge Universität war die erste Forscherin, der es vor vier Jahren gelang, Mäuseembryonen über ihr Einnistungsstadium hinaus am Leben zu erhalten. Allerdings ist das natürlich nicht der 14. Tag, weil Mäuse überhaupt nur 21 Tage trächtig sind.

Seitdem hat sie ihre Methode modifiziert und konnte in Kollaboration mit dem Stammzellforscher Ali Brivanlou von der New–York-Rockefeller-Universität, die Lebensdauer von humanen Embryos verlängern.

Beide Forscherteams entfernten die äußere Membran, welche den Embryo umgibt und kultivierten ihn anschließend in zwei verschiedenen Nährmedien. Eines der Medien bestand aus Kälberserum. Forscher konnten eine Art Anhaftung des Throphoblasten auf dem transparenten Plastikmedium dokumentieren. Sie hatten damit ein Modell, um die Einnistung zu studieren. Viele Entwicklungsdefekte gehen auf eine fehlerhafte Nidation zurück. Eine Alternative dazu boten bisher histopathologische Untersuchungen an Affen- bzw. am Primaten-Embryo, der sich zum selben Zeitpunkt einnistet.

Nach der "Pseudoeinnistung" reorganisierten sich Mäuseembryonen. Ein humaner Embryo wurde auf Gebärmuttergewebe gegeben und entwickelte verschiedenen Zelltypen, obwohl die Ernährung durch das tote Gewebe nicht gewährleistet war.

Beide Forschungsgruppen stellten ihre Versuche nach 14 Tagen ein. Wie sie beobachteten, boten Mäuseembryonen keinen adäquaten Ersatz. „Wir müssen diese Forschung an humanen Embryos durchführen, um sie richtig deuten zu können. Die „14-Tage-Regel“ hält uns davon ab, die Eigenheiten eines menschlichen Embryos und seine spätere Entwicklung zu studieren. Aber die Regelung hat es uns auch ermöglicht, überhaupt Forschung mit menschlichen Embryos durchzuführen“, sagt Zernicka-Goetz.

Mit der neuen Methode der beiden Forscherteams fordern Wissenschaftler, die sogenannte „14-Tage- Regel“ neu zu überdenken.

George Daley, Stammzellforscher der Harvard Universität, berichtete: „Embryos besitzen so etwas wie einen Autopiloten. Sie länger am Leben zu erhalten, könnte Wissenschaftlern helfen, wichtige Fragen zu erforschen, z.B. wie sich das Nervensystem aufbaut. Die 14-Tage-Schwelle abzusetzen, würde eine ausführliche Diskussion erfordern, nicht nur mit Politikern. Die Gesellschaft müsste der Wissenschaft ihr Vertrauen entgegenbringen.“

Insoo Hyun, Bioethiker der Case-Western-Reserve-Universität von Cleveland des US-Bundestaates Ohio, ist Kommentator eines Artikels in der Fachzeitung Nature. Er ruft dazu auf, mit der 14 Tages-Regel zu brechen: „Wir sind eher da, als wir dachten. Wenn wir Embryos länger am Leben erhalten können, müssen wir uns darüber unterhalten, ob die „14-Tage-Regel“ wissenschaftlich noch tragbar ist. Sie wurde eingeführt, um der Forschung zu helfen und war nicht als absolute feststehende moralische Aussage gedacht. Doch wenn wir die Regel ändern wollen, brauchen wir viele Fürsprecher.“

Man kann Stimmen hören, dass nicht mit dem Zeitpunkt der Befruchtung, sondern mit der Erscheinung der Primitivrinne, menschliches Leben beginnt. Deshalb besteht man auf der „14- Tage-Regel.“

Pfarrer Tadeuz Pacholcyzk vom Nationalen-Katholischen-Bioethischen-Zentrum in Philadelphia nennt die Regel ein „Lippenbekenntnis, um Embryonen eine Art moralischen Status zu geben. Man hätte von Anfang an dagegen sein sollen.“

Literatur:

Edith Breburda: Verheißungen der neuesten Biotechnologien, Christiana Verlag: ISBN-10: 3717111728, ISBN-13: 978-3717111726 oder Ebook. 2010

Patrick Monahan: Why this lab-grown human embryo has reignited an old ethical debate. Science 4. May 2016