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MerkMal
Montag bis Freitag • 16:15 |
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5.4.2004
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Zeugung im Labor
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Die Anfänge der künstlichen Befruchtung
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Von Kim Kindermann
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Säugling (Bild: AP)
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Paare, die früher keine Kinder bekamen, versuchten es mit allerlei Kräutern und magischen Ritualen. Inzwischen hilft die Medizin kräftig nach. Künstliche Befruchtung gehört zum medizinischen Alltag. Im MerkMal geht es um die Zeit, als mit künstlicher Befruchtung noch experimentiert wurde. Kim Kindermann erzählt über die Vorgeschichte und die Anfänge der künstlichen Befruchtung.
Die Vorgeschichte der künstlichen Befruchtung reicht weit zurück. Schon im späten 18. Jahrhundert unternahm ein italienischer Geistlicher, Lazzaro Spallanzani, bereits erste erfolgreiche Versuche. 1785 glückte ihm die erste künstliche Befruchtung einer Hündin. Einer Pudel-Hündin spritzte er ein Gramm frischen Spermas mit einer kleinen Spritze in die Gebärmutter. 62 Tage nach der Injektion des Samens warf die Hündin 3 kleine, gesunde Welpen. Spallanzanis Erfolg erregte großes Aufsehen. Der Philosoph Charles Bonnet schrieb ihm:
Ich weiß nicht, ob das, was Sie soeben entdeckt haben, eines Tages für die menschliche Gesellschaft Folgen haben wird, die nicht gering sein werden.
Tatsächlich dauerte es nicht sehr lang, bis Spallanzanis Versuch am Menschen wiederholt wurde. 1799 behandelte der englische Anatom John Hunter ein Ehepaar, das unter Kinderlosigkeit litt. Angeregt durch Spallanzanis Versuch nahm Hunter Sperma des Mannes und spritzte es der Frau in die Vagina. Kurz darauf, so berichtete der Mediziner später, sei die Frau schwanger geworden.
Die Sameninjektion bei ungewollter Kinderlosigkeit wird in den kommenden Jahren das Mittel der Wahl. Aber es ist ein hoch peinlicher Akt, den die sittlich berührten Ärzte nicht selten vom Ehemann selbst durchführen lassen.
Doch anders als bei Tieren führte der Eingriff selten zum Erfolg. Die Suche nach möglichen Ursachen bestimmte die Arbeit der Forscher. Um die Erfolgsquote zu verbessern, nahmen sie Vaginalspülungen mit Essig vor. Sie spritzten wiederholt an verschiedenen Tagen frisches Sperma ein und verordneten den Frauen tagelange Bettruhe. Einige Ärzte entwickelten sogar speziell geformte Geräte, um das Sperma möglichst tief in die Frau einzubringen. Meist erfolglos. Auf der Suche nach Antworten wandten sich die Wissenschaftler daraufhin wieder vermehrt den Tierversuchen zu: 1878 versuchte der Österreicher Samuel Schenk, Eier von Kaninchen und Meerschweinchen im Reagenzglas zu befruchten. Es war die Geburtsstunde der Zeugung im Labor:
Aus dem Hoden eines Rammlers entnimmt Schenk Sperma und spritzt es in eine flache Glasschale zusammen mit den unbefruchteten Eizellen und Gewebeteilen aus der Gebärmutterschleimhaut einer Häsin.
Gespannt beobachtet Schenk, wie das Sperma in der Schale herumschwimmt. Doch nichts passiert. Eine Befruchtung bleibt aus. Enttäuscht ist Schenk dennoch nicht: Immerhin beweißt er so, dass man Eizellen isolieren kann. Nur wenig später ist man einen Schritt weiter: Amerikanischen Wissenschaftlern gelingt es, Tierembryonen zu übertragen. Eine braune Häsin wirft außer ihren eigenen Jungen auch zwei strahlend weiße Angorakaninchen. Die Fachwelt ist begeistert. 1928 gelingt es dem amerikanischen Tierarzt Gregory Pincus, Spermien und Eizellen im Reagenzglas zu befruchten und sie dann einem Tier erfolgreich wieder einzusetzen. Was, so fragen die Forscher, wenn das auch beim Menschen gelingt?
Am 21. Oktober 1937 berichten Bostoner Mediziner im New Journal of Medicine, dass es ihnen gelungen sei, mit Elektroden den Eisprung bei Frauen zu überwachen: Ein leichter elektrischer Impuls kennzeichne den Augenblick, in dem das platzende Keimbläschen sein winziges Geschoss an der Öffnung des Eileiters abstoße.
Die elektronische Überwachung des Eisprungs lässt die Forscherherzen noch höher schlagen. Ähnlich wie beim Tier soll es nun gelingen, auch menschliche Befruchtungen im Reagenzglas vorzunehmen. Die Wissenschaftler spekulieren sogar schon über mögliche Auswahlkriterien:
Wird es also möglich sein, je nach Wunsch einen Sohn oder eine Tochter zu bekommen und die Kinder sogar von Frauen gebären zu lassen, die nicht ihre Mütter sind? Es scheint wahrhaftig, als ob das Eisen noch heiß ist und als ob bald ein neues Glied der Kette geschmiedet wird, mit der die Menschheit die Natur unter Kontrolle zu bringen sucht.
Aber schon bald müssen die Forscher erkennen, dass das menschliche Fortpflanzungssystem viel komplizierter und empfindlicher ist als das tierische. Eizellen und Spermien erweisen sich als äußerst launenhaft. Immer verhalten sie sich anders. Eine Verschmelzung menschlicher Eizellen und Spermien im Reagenzglas will einfach nicht gelingen.
1938 starten Forscher in den USA das Projekt "Eierjagd": In Krankenhäusern werden Hunderten von Patientinnen zu Forschungszwecken Eier entnommen. Eine Sisyphusarbeit, da jede Frau immer nur ein Ei spenden kann. Erst als es gelingt, Frauen durch die Gabe von Medikamenten hormonell zu stimulieren, sodass gleich mehrere Eizellen heranreifen, wird es einfacher, an das begehrte Forschungsmaterial zu kommen.
Gleichzeitig sucht man nach Möglichkeiten, Sperma zu konservieren: Warum nicht tiefkühlen, fragen amerikanische Forscher. Zumal dies in der Tierzucht längst üblich ist. Und siehe da: Es funktioniert auch beim Menschen, erklärt Prof. Heribert Kentenich, einer der führenden Reproduktionsmediziner in Deutschland:
Bei Spermien ist es so, das wissen wir, dass wenn wir das einfieren, die Fähigkeit zu überleben erhalten bleibt. Das ist bei den Spermien relativ einfach. Spermien sind robust. Und man hat damals die ersten Untersuchungen gemacht und auch Therapien durchgeführt, in dem man Kryptonsperma, also eingefrorenes Sperma, bereitgehalten hat, was man später wieder auftauen und dann benutzen kann, aber auch da wissen wir, dass ist nicht nur machbar, sondern in der Tat auch ungefährlich. Das hinterlässt keine negativen Effekte beim Embryo und später beim Kind auch nicht.
Aber egal, wie viel menschliche Eizellen und Spermien man auch gewinnt: Im Reagenzglas passiert einfach nichts. Eine Verschmelzung findet nicht statt. Die Spermien sterben nach einer gewissen Zeit einfach ab. Die Forscher stehen vor einem Rätsel.
Was machen wir mit den Spermien? Denn wenn wir die Spermien einfach so nehmen, wie sie sind und tun sie auf die Eizelle drauf, dann tut sich gar nichts, sondern man muss die Spermien in der Art und Weise vorbehandeln, als wenn sie durch die Scheide, Gebärmutterhals, Gebärmutterkörper bis in die Eileiter hineingehen und welche Veränderungen machen die Spermien und diese Veränderungen, muss man im Labor nachvollziehen.
Erst 1951 wird das Geheimnis von dem amerikanischen Forscher Min Chang entschlüsselt: Erst wenn die Spermien sich innerhalb des weiblichen Körpers befinden und den Fortpflanzungstrakt durchlaufen haben, können sie in ein Ei eindringen. Dort, so kann Chang zeigen, machen sie eine chemische Entkleidung durch und werfen ihre äußere Hülle ab.
Wie aber soll es gelingen, diese chemische Entkleidung auch außerhalb des Körpers zu erreichen? Welche Mixtur macht es möglich?
Seit 1960 beteiligt sich der englische Wissenschafter Robert Edwards an dieser Suche. Nach vielen Versuchen hat er 1969 endlich Erfolg: Er braut eine Lösung aus Traubenzucker, Kochsalz, Follikelflüssigkeit und anderen Zutaten zusammen, die sich als das richtige Medium herausstellt. Ähnlich wie im weiblichen Fortpflanzungstrakt sind die Spermien nun bereit, in die Eizelle einzudringen. Schon kurz darauf verkündet Edwards in der Zeitschrift "Nature":
Die neue Mixtur wirkt Wunder! Von 56 menschlichen Eizellen wurden 34 binnen zwölf Stunden im Reagenzglas befruchtet und begannen sich zu entwickeln. Eine Erfolgsquote von 60 Prozent!
Kaum veröffentlicht gibt der Artikel den Startschuss für ein weltweites Wettrennen: Welchem Forscher wird es als erstem gelingen, ein Kind im Reagenzglas zu zeugen und es dann gesund zur Welt zu bringen?
Vor allem in England, in den USA und in Australien arbeiten die Wissenschaftler mit Volldampf an der Zeugung im Labor. Doch sie alle scheitern an einer neuen großen Hürde: Keinem Team gelingt es, die außerhalb des Körpers befruchteten Eizellen erfolgreich in der Gebärmutter der Mutter wieder einzusetzen. Hunderte von menschlichen Embryonen werden in endlosen Versuchen verbraucht. Alle umsonst. Eine Schwangerschaft kommt nie zustande. Was schließlich auch Kritiker auf den Plan ruft.
Ich meine, wir müssen erst ganz sicher sein, dass wir mit dieser Methode normale Jungen bei Affen hervorbringen können, ehe wir so Verwegenes tun, wie zum Menschen überzugehen. Wir dürfen nicht bloß biologische Techniker sein.
Das erklärt 1971 Luigi Mastroianni, einer der führenden amerikanischen Forscher, in einem Interview mit der Washington Post. Und der Theologe Paul Ramsey geht sogar noch weiter:
Wenn die Medizin dazu übergeht, Wünsche zu behandeln statt Krankheiten, gibt es dann noch einen Grund, warum Ärzte sich sträuben sollten, auf die Wünsche von Eltern einzugehen, die lieber ein Mädchen möchten als einen Jungen, lieber ein blondes Kind als ein dunkelhaariges, lieber ein Genie als einen Trottel?
Doch die Kritik verhallt ungehört: Die Wissenschaftler rechtfertigen sich mit dem Argument, Frauen, die auf natürlichem Wege kinderlos blieben, helfen zu wollen. Dass die meisten ihrer Erkenntnisse auf Experimenten mit Mäusen, Kaninchen und Kühen beruhen, kümmert sie wenig. Und sie machen weiter:
Die Forscher pumpen Frauen mit Hormonen voll. Entnehmen Eizellen. Vermischen sie mit Sperma. Und setzen die so entstandenen Embryonen den Frauen wieder ein. Mal nur ein Embryo, dann zwei. Eine Schwangerschaft kommt trotzdem nicht zustande und macht deutlich, wie wenig die Forscher tatsächlich von der menschlichen Fortpflanzung verstehen.
Es sind viele Fragen, die damals ungelöst waren und wo man nur vorläufige Antworten hatte. Die entscheidende Frage war, wie ist das denn eigentlich, wenn der Mensch im Labor so tut, als wäre diese Eizelle im Eileiter, wo sie normalerweise hingehört? Wie sind denn die Bedingungen im Eileiter, unter denen sich eine Eizelle befruchten lässt? Das war die Schwierigkeit, die Begasung, einige Sachen wusste man, es muss 37 Grad haben, weil im Bauch der Frau sind 37 Grad, aber welcher Sauerstoffgehalt da ist, welcher Gehalt an Stickstoff, das wusste man nicht.
Im November 1977 schließlich ist es soweit: Ohne vorher mit Hormonen behandelt worden zu sein, entnehmen die beiden Engländer Patrick Steptoe und Robert Edwards Leslie Brown eine Eizelle und vermischen sie im Labor mit dem Samen ihres Mannes. Das so entstandene Embryo wird Leslie zweieinhalb Tage später - um Mitternacht - wieder eingesetzt. Danach heißt es warten. Ob sich das Ei diesmal in der Gebärmutter einnistet? 20 Tage später liegen die ersten Testergebnisse vor:
Die ersten Resultate in ihren Blut- und Urinproben seien sehr ermutigend, erfährt Leslie Brown in einem Brief von Edwards im Dezember 1977. Robert Edwards und Patrick Steptoe haben es geschafft:
Als das damals durch die Presse ging, 1978, war mein erster Gedanke, das stimmt nicht.
So erinnert sich Professor Heribert Kentenich, heute selbst einer der führenden Reproduktionsmediziner in Deutschland, an das Ereignis.
Edwards und Steptoe sind die Ersten, denen es gelingt, ein Kind außerhalb des Mutterleibes zu zeugen und es dann erfolgreich einzusetzen. Und das, obwohl die Chance bei der künstlichen Befruchtung nur einer einzigen Eizelle auch heute noch minimal sind.
Was wir wissen von der menschlichen Befruchtung, ist rudimentäres Wissen und die Feinheiten, die wissen wir einfach nicht. Also, wenn sie so in den Bereich der Genetik hineingehen, was läuft genetisch ab, in welchem Zustand ist die Eizelle genetisch, die Spermie genetisch, wie kommt das überhaupt, dass eine Spermie hineingeht in die Eizelle und dann macht die Eizelle dicht und lässt die anderen 100.000, die davor liegen, nicht rein. Warum kommen die beiden zusammen? Wie werden die gesteuert, dass die Chromosomen sich austauschen können. Wie schafft der Körper es überhaupt, dass dieser Embryo in den meisten Fällen ein normales Chromosomengeschlecht hat und da nicht irgendetwas wildes chaotisches produziert, da haben wir nur sehr wenig Ahnung von.
Innerhalb kürzester Zeit etabliert sich die Zeugung im Labor und verhilft seitdem Millionen Paaren, die ungewollt kinderlos blieben, zu ihrem Wunschkind. Allein in Deutschland wachsen bereits 100.000 im Reagenzglas gezeugte Kinder heran. Weltweit ergibt ihre Zahl die Bevölkerung einer mittleren Stadt. Und es werden jedes Jahr mehr. Der Mensch, so scheint es, hat die Natur tatsächlich überlistet: Denn Kindern, die im Reagenzglas gezeugt werden, sind genauso gesund wie Kinder, die auf normalem Weg entstehen. Und das, obwohl vieles bei der menschlichen Befruchtung bis heute unbekannt ist.
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