Assistierte Reproduktion und Stammzellforschung

Assistierte Reproduktion

Die assistierte Reproduktion umfasst Verfahren wie die künstliche Befruchtung, bei der Spermien zum Zeitpunkt des Eisprungs in die Gebärmutter der Frau eingebracht werden.

In-vitro-Fertilisation (IVF)

Bei der In-vitro-Fertilisation werden der Frau nach einer hormonellen ovariellen Stimulation Eizellen entnommen und außerhalb des Körpers befruchtet. Bei einer geringen Spermienanzahl kann ein einzelnes Spermium mittels intrazytoplasmatischer Spermieninjektion (ICSI) direkt in die Eizelle injiziert werden. Der resultierende Embryo wird nach einer gewissen Entwicklungszeit in die Gebärmutter implantiert.

Präimplantationsdiagnostik (PID)

Die Präimplantationsdiagnostik umfasst Gentests an Embryonen im 8-Zellen-Stadium, um Embryonen auszuwählen, die keine genetischen Krankheiten tragen. Diese Maßnahmen müssen in vielen Ländern von einer Kommission von Fall zu Fall genehmigt werden. In einigen Fällen dient diese Technik dazu, gesunde Embryonen zu identifizieren, die als Spender für kranke Geschwister fungieren können.

Reproduktives Klonen

Das reproduktive Klonen unterscheidet sich vom molekularen Klonen, bei dem lediglich identische Kopien eines Moleküls (z. B. eines Gens) erzeugt werden. Beim reproduktiven Klonen wird der Kern einer Eizelle entfernt und durch den Kern einer somatischen Zelle des zu klonenden Individuums ersetzt (Kernenergietransfer). Der so entstandene künstliche Embryo wird in die Gebärmutter implantiert, um sich zu einem genetisch identischen Individuum zu entwickeln.

Stammzellen

Stammzellen sind undifferenzierte Zellen, die sich unbegrenzt teilen können, um neue Stammzellen zu bilden oder sich unter geeigneten Bedingungen in spezialisierte Zellen zu differenzieren. Sie zeichnen sich durch drei Merkmale aus:

• Undifferenziertheit: Sie haben noch keine spezifische Funktion.
• Selbsterneuerung: Die Fähigkeit zur kontinuierlichen Teilung.
• Differenzierungspotenzial: Die Fähigkeit, spezialisierte Zellen zu erzeugen.

Klassifizierung nach Differenzierungspotenzial

• Totipotent: Können einen vollständigen Organismus erzeugen.
• Pluripotent: Können verschiedene Gewebearten erzeugen.
• Multipotent: Können Gewebe eines bestimmten Zelltyps erzeugen.

Stammzellen unterscheiden sich in ihrer Herkunft und Differenzierungskapazität:

• Embryonale Stammzellen
• Adulte Stammzellen
• Induzierte pluripotente Stammzellen
• Fötale Stammzellen
• Nabelschnurblut-Stammzellen

Embryonale Stammzellen (ESC)

Embryonale Stammzellen werden aus der inneren Zellmasse der Blastozyste (ca. 5 Tage nach der Befruchtung) gewonnen. Aufgrund ihrer Fähigkeit, sich in alle Zelltypen des Körpers zu differenzieren, gelten sie als pluripotent.

Probleme bei der Anwendung

1. Abstoßungsreaktionen: Um diese zu vermeiden, müssten Zellen aus dem eigenen Erbgut des Patienten gewonnen werden (therapeutisches Klonen).
2. Tumorrisiko: Embryonale Stammzellen können zu Tumorzellen entarten.
3. Ethische Bedenken: Die Gewinnung erfordert die Zerstörung von Embryonen.
4. Effizienz: Es werden viele Embryonen benötigt, um eine geeignete Zelllinie zu erhalten.

Adulte Stammzellen (ASC)

Adulte Stammzellen werden aus verschiedenen Geweben Erwachsener gewonnen (z. B. Knochenmark, Fett, Haut). Ihre Hauptfunktion ist die Regeneration und der Ersatz absterbender Zellen im Gewebe. Ursprünglich als multipotent eingestuft, zeigen neuere Forschungen, dass sie möglicherweise ein breiteres Differenzierungspotenzial besitzen.