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Deutsche Wissenschaftler haben im Labor frühe Versionen von menschlichen Samenzellen aus Knochenmark hergestellt.
Die Studie wird in der Zeitschrift Reproduktion: Gamete Biology veröffentlicht .
Das wissenschaftliche Team wurde von Professor Karim Nayernia geleitet, der damals an der Universität Göttingen in Deutschland war, aber jetzt nach Großbritannien gezogen ist und am Stem Cell Institute in Northeast England (NESCI) am Centre for Life in Newcastle upon situiert ist Tyne.
Prof. Nayernia und Kollegen isolierten menschliche "mesenchymale" Stammzellen aus Knochenmark, die sie männlichen Freiwilligen entnommen hatten, und stimulierten sie mit einer Art Vitamin A, um sich zu männlichen Fortpflanzungszellen oder "Keimzellen" zu entwickeln.
Das Vorhandensein von genetischen Markern zeigte, dass die Keimzellen auch "spermatagionale Stammzellen" enthielten, eine frühe Version männlicher Samenzellen.
Im männlichen Körper werden spermatagionale Stammzellen schließlich zu voll ausgereiften Samenzellen, aber Prof. Nayernia und Kollegen konnten sie im Labor nicht so weit bringen. Die Zellen stoppten bei der Prä-Meiose- oder Zellteilungsphase.
In einer früheren Studie, die auch von Prof. Nayernia geleitet wurde, gelang es den Wissenschaftlern, Spermatogonien aus dem Knochenmark von Mäusen herzustellen, diese in die Hoden lebender Mäuse zu stecken und zu beobachten, wie sie sich teilen (durch Meiose gehen) und sich zu reifen Samenzellen entwickeln.
Im Jahr 2006 enthüllten Prof. Nayernia und sein Team, dass sie erfolgreich sieben lebende Mäuse gezüchtet hatten, die aus Eizellen hergestellt wurden, die mit Spermazellen befruchtet wurden, die aus embryonalen Mausstammzellen entwickelt wurden.
Professor Nayernia sagte zu den Ergebnissen des letzten Experiments:
"Wir sind sehr erfreut über diese Entdeckung, zumal unsere früheren Arbeiten an Mäusen darauf hindeuten, dass wir diese Arbeit noch weiter entwickeln können."
Der nächste Schritt von Prof. Nayernia wird es sein, mit anderen NESCI-Wissenschaftlern die Spermatagonal-Stammzellen dazu zu bringen, sich im Labor zu voll ausgereiften Spermien zu entwickeln. Er sagte, das könnte 3 bis 5 Jahre dauern.
Er sagte, dass diese Art von Forschung Zeit braucht, weil sich die Wissenschaft in einem ethischen und sozialen Rahmen entwickeln muss angesichts der potenziellen Anwendungen für die Fertilitätsbehandlung beim Menschen.
Eines ihrer ersten Ziele ist es, herauszufinden, warum die Zellen in der Meiosephase, der letzten Phase, bevor sie zu reifem Sperma wurden, gestoppt haben.
Sie erwägen die Möglichkeit, dass, wenn dieses Stadium in den männlichen Hoden auftritt, eine andere Gruppe von Zellen, die "Sertoli-Zellen" genannt werden, dazu beitragen, die Samenzellen durch Teilung und Reifung zu "pflegen". Es könnte auch möglich sein, Sertoli-Zellen aus Stammzellen aus dem Knochenmark zu produzieren.
Die Forscher hoffen, dass ihre Arbeit eines Tages zu neuen Behandlungen führen wird, um unfruchtbaren Männern zu helfen, zum Beispiel nach einer Chemotherapie.
Andere Wissenschaftler begrüßen zwar den Durchbruch, sagen aber, dass es noch ein weiter Weg ist, bis die auf diese Weise produzierten Spermien gezeigt werden können, um ein menschliches Ei zu befruchten.
Andere sagen, dass eine Reihe von schwierigen ethischen Fragen behandelt werden müssen, bevor Anwendungen für die menschliche Fruchtbarkeit in Betracht gezogen werden können, zum Beispiel, wenn dies die Tür nur für weibliche Samenzellen öffnet, wo eine Frau ein Baby mit einer anderen Frau machen könnte?
Und es gibt auch Fragen über die langfristigen genetischen Auswirkungen, die die Bildung von Sperma auf diese Weise auf die Gesundheit und Entwicklung von Embryonen und der Kinder und Erwachsenen haben könnte, die sie schließlich werden.
Was ist Meiose?
Meiose ist eine besondere Art der Zellteilung, die Spermien und Eizellen durchlaufen. Beim Menschen dauert es mehrere Stadien, um die Anzahl der Chromosomen von 46 auf 23 zu teilen und gleichzeitig zu reduzieren, so dass, wenn das Sperma von einem Menschen das Ei eines anderen befruchtet, die rekombinierte Chromosomenzahl wieder 46 ist.
Spermien und Eier werden als Gameten bezeichnet, weil sie nur 23 Chromosomen haben, während das befruchtete Ei eine Zygote ist, weil es ein lebensfähiger zukünftiger Organismus ist, in dem alle erforderlichen Chromosomen vorhanden und korrekt sind.
Klicken Sie hier, um weitere Informationen zum Stem Cell Institute in Nordost-England (NESCI) zu erhalten.
Klicken Sie hier für weitere Informationen über Mitose und Meiose (NIH).
Geschrieben von: Catharine Paddock
Schriftsteller: Medizinische Nachrichten heute

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