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Wissenschaftler entwickeln menschlichen Modell-Embryo ohne Ei- oder Samenzellen

In einer bahnbrechenden Leistung haben Wissenschaftler des Weizmann-Institut haben erfolgreich ein Gebilde gezüchtet, das einem frühen menschlichen Embryo sehr ähnlich ist, und zwar ganz ohne Sperma, Eizellen oder Gebärmutter. Dieses mit Hilfe von Stammzellen gezüchtete "Embryomodell" hat eine verblüffende Ähnlichkeit mit einem echten, 14 Tage alten menschlichen Embryo und setzt sogar Hormone frei, die in einer Laborumgebung einen positiven Schwangerschaftstest auslösen können.

Warum Embryonenmodelle wichtig sind

Das Verständnis der ersten Wochen nach der Befruchtung - von einer Ansammlung undifferenzierter Zellen bis zur Entwicklung erkennbarer Strukturen - ist von entscheidender Bedeutung. Dieser Zeitraum ist durch rasche Veränderungen gekennzeichnet und stellt eine bedeutende Quelle für Fehlgeburten und Geburtsfehler dar, ist aber nach wie vor schlecht verstanden.

Die Embryonenforschung ist seit langem ein komplexes, ethisch heikles Gebiet. Doch jetzt erforschen Forscher innovative Ansätze, um die natürliche Embryonalentwicklung nachzubilden. Diese jüngste Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift Naturstellt einen bedeutenden Meilenstein dar - die Schaffung eines "vollständigen" Embryomodells, das die wichtigsten Strukturen des frühen Embryos originalgetreu nachbildet.

Wie haben sie es geschafft?

Anstatt herkömmliche Spermien und Eizellen zu verwenden, nutzten die Wissenschaftler naive Stammzellen, die so umprogrammiert wurden, dass sie das Potenzial besitzen, sich in jede Art von Gewebe im menschlichen Körper zu differenzieren. Diese Stammzellen wurden dann dazu gebracht, sich zu vier spezifischen Zelltypen zu entwickeln, die in frühen menschlichen Embryonen vorkommen:

  1. Epiblastzellen, aus denen schließlich der Embryo oder Fötus entsteht.
  2. Trophoblastzellen, die für die Entwicklung der Plazenta verantwortlich sind.
  3. Hypoblastenzellen, die zur Bildung des Dottersacks beitragen.
  4. Extraembryonale Mesodermzellen.

Diese verschiedenen Zelltypen, insgesamt 120 Zellen, wurden in präzisen Verhältnissen kombiniert, und die Forscher beobachteten das bemerkenswerte Phänomen, dass sich etwa 1% dieser Zellen spontan zu einer Struktur zusammenfügten, die einem menschlichen Embryo ähnelte.

Eine vielversprechende Zukunft

Diese Errungenschaft ist zwar bahnbrechend, wirft aber auch wichtige ethische Fragen auf, zumal diese Embryonenmodelle den Entwicklungsstadien echter Embryonen sehr nahe kommen. Die Hoffnung ist, dass diese Modelle den Wissenschaftlern helfen werden, Erkenntnisse über die Entstehung verschiedener Zelltypen, die ersten Stadien der Organentwicklung und das Verständnis von Erbkrankheiten zu gewinnen.

Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die Erfolgsquoten bei der In-vitro-Fertilisation (IVF) zu verbessern, indem untersucht wird, warum sich manche Embryonen nicht entwickeln, oder indem die Modelle verwendet werden, um die Sicherheit von Medikamenten während der Schwangerschaft zu testen.

Der Weg in die Zukunft

Auch wenn diese Studie einen bedeutenden Fortschritt darstellt, ist es wichtig, die derzeitige 99%-Misserfolgsrate bei der Herstellung dieser Embryonenmodelle anzugehen. Einheitlichere Ergebnisse sind für ein umfassendes Verständnis von Fehlgeburten und Unfruchtbarkeit unerlässlich.

Da diese Modelle echten Embryonen immer ähnlicher werden, werfen sie zudem komplexe ethische Fragen auf. Sollten sie ähnlich wie menschliche Embryonen reguliert werden, oder ist ein lockererer Ansatz akzeptabel? Dieses Thema wird wahrscheinlich zu erheblichen Debatten führen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass diese Forschung einen bemerkenswerten Meilenstein auf dem Gebiet der Embryonalentwicklung darstellt. Sie bietet einen vielversprechenden Weg zur Untersuchung der komplizierten Vorgänge, die zur Bildung des menschlichen Körperbaus führen, und wirft Licht auf einen bisher rätselhaften Abschnitt der menschlichen Entwicklung. Und im Sinne des wissenschaftlichen Fortschritts ermutigt sie uns, die Grenzen unseres Verständnisses des Lebens selbst weiter zu erforschen.

 

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