Machen Sie sich bereit für die gleichgeschlechtliche Fortpflanzung

Wenn künstliche Spermien und Eizellen Realität werden, spielt das Geschlecht Ihres Babysitterpartners keine Rolle.

Der Cluster rechts ist eine Kolonie von iPS-Zellen. Jeder von ihnen könnte unter den richtigen Bedingungen zu einer Spermien- oder Eizelle werden, die Wissenschaftler zu entdecken versuchen. (Mit freundlicher Genehmigung des UCLA Broad Stem Cell Research Center)

Die 1-jährige Tochter von Renata Moreira fängt gerade an zu reden. Sie nennt Renata "Mama", ihre andere Mutter, Lori, Renatas Ex-Frau und Co-Eltern, "Mama", und den Mann, der das Sperma gespendet hat, das ihr das Leben gab, "Duncle", kurz für Spenderonkel. Der Samenspender des Paares ist Renatas jüngerer Bruder.

"Ich habe ehrlich gesagt nie darüber nachgedacht, Kinder zu haben, weil ich keine Vorbilder hatte", beginnt Moreira, als sie die Herkunftsgeschichte ihrer Tochter erzählt. Doch als sie Lori 2013 in einer Bar in New York traf, war die Bewegung für schwule Ehen in vollem Gange. Als das Paar sich zur Ehe entschloss, sahen sie viele ihrer Freunde, die aufgrund des neuen rechtlichen Schutzes, den die Ehe LGBTQ-Familien bot, Familien gründeten, und sie begannen, über ihre Möglichkeiten nachzudenken.

Nach monatelangen Nachforschungen und Überlegungen zu den Werten, die für ihre Familie am wichtigsten waren, stellten sie fest, dass eine genetische Verbindung zu ihrem Kind eine hohe Priorität hatte. "Es war nicht so, dass wir nicht an eine Adoption geglaubt hätten", sagt Moreira, Executive Director von Our Family Coalition, einer gemeinnützigen Organisation, die sich für die Verbesserung des Gleichstellungsstandards für LGBTQ-Familien einsetzt. "Aber die Idee war, dass wir ein Kind wollten, das mit unseren Vorfahren und dem genetischen Code, der sie trägt, verwandt ist."

Moreira ist Brasilianerin mit indigenen und portugiesischen Wurzeln und Lori ist Italienerin. Da beide ihr genetisches Erbe weiterführen wollten, baten sie Renatas Bruder, sein Sperma zu spenden, um es mit Loris Eiern abzugleichen. Die Fruchtbarkeitsärztin der Familie nutzte die In-vitro-Befruchtung, um einen Embryo in eine Schale zu bekommen, und implantierte ihn in Moreiras Gebärmutter, wodurch sie zur „Trächtigkeitsträgerin“ ihrer Tochter wurde.

Auch wenn das soziale Stigma bei schwulen Eltern nachlässt - das Williams Institute an der UCLA schätzt, dass bis zu sechs Millionen Amerikaner lesbische, schwule, bisexuelle oder transgender Eltern haben -, haben LGBTQ-Familien, die eine biologische Beziehung zu ihren Kindern wünschen, viel zu überlegen . Ein gleichgeschlechtliches Paar, das ein Kind zeugt, muss ein schwieriges Rätsel mit persönlichen Werten, Technologien und Fruchtbarkeitsmedizinerinnen, Ei- und Samenspendern oder Leihmütterchen lösen.

Aber das könnte sich bald dramatisch ändern. Eine sich entwickelnde Technologie, die als IVG (In-vitro-Gametogenese) bezeichnet wird, könnte es gleichgeschlechtlichen Paaren ermöglichen, ein Baby aus ihrem eigenen genetischen Material und dem von niemand anderem zu zeugen. Sie tun dies, indem sie Zellen in ihren eigenen Körpern in Spermien oder Eizellen verwandeln.

Die Wissenschaft der IVG ist seit 20 Jahren im Gange. Aber es begann mit der Forschung, die später einen Nobelpreis für einen japanischen Wissenschaftler namens Shinya Yamanaka gewinnen sollte. 2006 fand er einen Weg, jede Zelle im menschlichen Körper, auch leicht zu erntende Zellen wie Haut- und Blutzellen, in Zellen umzuwandeln, die als induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen) bezeichnet werden und so umprogrammiert werden können, dass sie zu jeder Zelle werden im Körper. Bis zu diesem Durchbruch mussten Wissenschaftler in der regenerativen Medizin begrenztere und umstrittenere Stammzellen verwenden, die aus gefrorenen menschlichen Embryonen gewonnen wurden.

Es gibt eine kleine internationale Gruppe von Wissenschaftlern, die daran arbeiten, menschliche iPS-Zellen in Spermien- und Eizellen umzuprogrammieren.

Im Jahr 2016 gaben Forscher der Universität Kyoto in Japan bekannt, dass sie Zellen aus dem Schwanz einer Maus in iPS-Zellen verwandelt und diese dann zu Eiern verarbeitet hatten, die dann zu Welpen wurden. Es gibt noch viele Schritte, die noch perfektioniert werden müssen, bevor dieser Prozess der Erzeugung von Sexualzellen, auch Gameten genannt, beim Menschen funktionieren kann.

Wenn es funktioniert, besteht die erste Anwendung wahrscheinlich in der Umkehrung der Unfruchtbarkeit: Männer würden neue Spermien erhalten, und Frauen würden neue Eier aus anderen Zellen in ihrem Körper erhalten. Es ist aber auch ein umwerfender Trick möglich: Zellen eines Mannes könnten in Eizellen und Zellen einer Frau in Spermien umgewandelt werden. Und das wäre ein noch größerer Fortschritt in der Reproduktionsmedizin als die In-vitro-Fertilisation. Es würde unser Familienverständnis in einer Weise verändern, wie wir es uns gerade erst vorstellen.

Heutzutage müssen gleichgeschlechtliche Paare das genetische Material anderer Menschen in die Geburt eines Kindes einbeziehen. Künstliche Gameten könnten sie sich mit ihren eigenen fortpflanzen lassen. (Illustration von Aart-Jan Venema)

Sexzellen!

Es gibt jetzt eine kleine internationale Gruppe von Wissenschaftlern, die daran arbeiten, die Mausformel neu zu erstellen und menschliche iPS-Zellen in Spermien- und Eizellen umzuprogrammieren.

Einer der Hauptakteure ist Amander Clark, Stammzellbiologe an der UCLA. An einem Freitagnachmittag führt sie mich durch ihren offenen Laborbereich und stellt Di Chen vor, einen Postdoktoranden aus China, der an der Herstellung künstlicher Gameten arbeitet. Wir betreten einen kleinen Raum mit einem Mikroskop, einem Kühlschrank, einem Inkubator und einem Biosicherheitsschrank, in dem die Schüler mit iPS-Zellen arbeiten. Chen lädt mich ein, einen Blick auf das Mikroskop zu werfen und eine Kolonie frischer iPS-Zellen zu zeigen. Sie sehen aus wie eine große Amöbe.

Um Zellen wie diese zu lebensfähigen Eiern oder Spermien zu machen, sind sechs Hauptschritte erforderlich, sagt Clark. Alle von ihnen wurden mit einer Maus erreicht, aber es wird keine leichte Aufgabe sein, es mit einem Menschen zu tun. (Im Jahr 2016 berichteten Wissenschaftler, dass sie menschliche Hautzellen in Samenzellen verwandelt hatten, eine Entwicklung, die Clark "interessant" nennt - aber noch hat es niemand wiederholt.) Und noch hat niemand eine künstliche menschliche Eizelle hergestellt.

Clarks Gruppe und andere Labors bleiben im Wesentlichen bei Schritt drei hängen. Nach den Schritten, in denen eine Zelle aus dem Körper in eine iPS-Zelle umgewandelt wird, besteht der dritte Schritt darin, sie zu einem frühen Vorläufer einer Keimzelle zu bewegen. Für die Arbeit an Mäusen kombinierte ein japanischer Forscher, Katsuhiko Hayashi, eine Vorläuferzelle mit Zellen aus embryonalen Eierstöcken - Eierstöcken zu Beginn der Entwicklung -, die am 12. Tag in der Schwangerschaft einer anderen Maus entnommen wurden. Dies bildete schließlich einen künstlichen Eierstock, der eine Zelle hervorbrachte, die eine geschlechtsspezifische Differenzierung (Schritt 4) und Meiose (Schritt 5) durchlief und zu einem Gameten (Schritt 6) wurde.

Di Chen und Amander Clark im Labor. (Foto von Reed Hutchinson / UCLA Broad Stem Cell Research Center)

Andere Forscher, Azim Surani in Cambridge und Jacob Hanna am Weizmann Institute of Science in Israel, sind mit humanen embryonalen Stammzellen und iPS-Zellen in den dritten Schritt gegangen und haben sie zu Vorläufern gemacht, aus denen entweder Eizellen oder Spermien entstehen können. Auch Suranis ehemaliger Student Mitinori Saitou, der jetzt an der Kyoto-Universität studiert, hat dieses Kunststück vollbracht.

Es ist eine beeindruckende Leistung: Sie haben etwas geschaffen, das sich normalerweise ab dem 17. Schwangerschaftstag in einem menschlichen Embryo entwickelt. Aber der nächste Schritt, diese Vorläuferzellen zu reifen Eiern und Spermien zu züchten, ist „eine sehr, sehr große Herausforderung“, sagt Surani. Wissenschaftler müssen einen Prozess nachbilden, der in der natürlichen menschlichen Entwicklung fast ein Jahr dauert. Und beim Menschen können sie nicht die Abkürzung nehmen, die bei Mäusen verwendet wird, indem sie embryonale Eierstockzellen einer anderen Maus entnehmen.

An der UCLA bezeichnet Clark die nächsten drei Schritte, die erforderlich sind, um zu einem menschlichen künstlichen Gameten zu gelangen, als „Reifungsengpass“.

Diese amöbenähnlichen iPS-Zellen, die Chen mir gezeigt hat, sitzen in einer Schüssel, die er vom Mikroskop nimmt und zum Biosicherheitsschrank trägt. Dort trennt er die Zellen in eine neue Schale und fügt eine Flüssigkeit mit Proteinen und anderen Zutaten hinzu, um das Wachstum der Zellen zu unterstützen. Er legt die Zellen für einen Tag in einen Inkubator; Dann sammelt er die Zellen wieder und fügt weitere Zutaten hinzu. Nach ungefähr vier Tagen sind die Zellen idealerweise zu einer Kugel gewachsen, die ungefähr die Größe eines Sandkorns hat und mit bloßem Auge sichtbar ist. Dieser Ball enthält die Vorläufer eines Gameten. Clarks Labor und andere internationale Teams untersuchen es, um seine Eigenschaften zu verstehen, mit der Hoffnung, dass es Hinweise geben wird, um Schritt sechs zu erreichen - einen künstlichen menschlichen Gameten.

"Ich denke, wir sind weniger als 10 Jahre von der Herstellung von Gameten mit Forschungsqualität entfernt", sagt sie. Die Kommerzialisierung der Technologie würde länger dauern, und niemand kann wirklich vorhersagen, wie viel oder was sie möglicherweise kosten würde.

Einige dieser iPS-Zellen wurden dazu überredet, frühe Vorläufer eines Gameten zu werden. Die nächsten Schritte werden viel schwieriger sein. (Mit freundlicher Genehmigung des UCLA Broad Stem Cell Research Center)

Selbst dann wird die gleichgeschlechtliche Reproduktion vor einer weiteren biologischen Hürde stehen: Wissenschaftler müssten eine Zelle, die von einer Frau mit zwei X-Chromosomen stammt, in eine Samenzelle mit einem X- und einem Y-Chromosom verwandeln und umgekehrt vorgehen. Aus einer männlichen XY-Zelle wird eine weibliche XX-Eizelle. Ob beide Schritte machbar sind, wurde mindestens ein Jahrzehnt lang diskutiert. Vor zehn Jahren prophezeite die Hinxton Group, ein internationales Konsortium für Stammzellen, Ethik und Recht, dass die Herstellung von Sperma aus weiblichen Zellen „schwierig oder sogar unmöglich“ sein werde Wahrscheinlichkeit einer Problemumgehung. 2015 berichteten zwei britische Forscher, dass Frauen „theoretisch gemeinsam Nachwuchs haben“ könnten, indem sie genetisches Material von einem Partner in ein Ei des anderen injizieren. Bei dieser Methode wären alle Kinder Mädchen, „da keine Y-Chromosomen beteiligt wären“.

Noch eine andere Möglichkeit: Eine alleinstehende Frau könnte sich in einer menschlichen Version der Parthenogenese, was „jungfräuliche Geburt“ bedeutet, sogar selbst reproduzieren. Es könnte sich um die feministische Version der Göttin Athene handeln, die aus Zeus 'Kopf springt.

Die genderqueer Kernfamilie

Es bleibt die Frage, ob die Gesellschaft diese Technologie will - und wie oft sich LGBTQ-Familien dafür entscheiden, sie zu nutzen. Derzeitige fortschrittliche Fortpflanzungstechnologien variieren bereits unsere Reproduktionsmethoden und öffnen die Reproduktion für Gruppen, die zuvor möglicherweise keinen Zugang dazu hatten. Dies erweitert das Familienkonzept über die traditionellen heteronuklearen Familien Ozzie und Harriet hinaus. Viele allein erziehende Eltern schließen inzwischen ihre Gametenspender als Mitglieder ein. Viele LGBTQ-Familien sind Zusammenschlüsse von Freunden und Verwandten, die Ei- und Samenspender werden und die Kinder großziehen.

So ist es verständlich, dass soziale und rechtliche Beobachter bereits über die möglichen Konsequenzen künstlicher Gameten für die Form von Familien nachdenken. Wenn die Technologie bedeutet, dass lesbische Paare keinen Samenspender und schwule männliche Paare kein Spenderei benötigen, könnte dies unter anderem dazu führen, dass „die angestrebten Eltern die Integrität und Privatsphäre des Kindes leichter wahren können Familie “, schrieb Sonia Suter, Professorin für Rechtswissenschaften an der George Washington University, im Journal of Law and Biosciences.

Eine einzelne Frau könnte in der Lage sein, sich selbst zu reproduzieren, die feministische Version von Athena, die aus Zeus 'Kopf entspringt.

Ironischerweise könnte die Technologie jedoch auch etwas ziemlich Konventionelles hervorbringen - eine biologische Kernfamilie, die allerdings eher wie Ozzie und Ozzie aussieht. "Die kollaborative Reproduktion hat den Weg für radikale neue Definitionen von Familie geebnet, die wirklich dazu beigetragen haben, die Bewegung für die Gleichstellung von Frauen und Männern zu leiten", sagt Radhika Rao, Rechtsprofessorin an der Universität Hastings. "Anstatt heteronormative Werte in Frage zu stellen, könnte IVG sie letztendlich beibehalten."

Deshalb ist Renata Moreira sich nicht sicher, ob sie es gewählt hätte. „Diese großartige Gelegenheit, die Vorstellung davon, wie eine Familie aussieht, herauszufordern und zu erweitern, könnte sie zunichte machen“, sagt sie.

Es werden jedoch neue Fortpflanzungstechnologien erfunden, um unsere Auswahlmöglichkeiten zu erweitern, anstatt sie einzuschränken, da das Einfrieren von Eiern und die IVF es Frauen ermöglichen, ihre biologischen Uhren anzuhalten und sogar zu verlängern. In den kommenden Jahrzehnten könnten wir mit IVG die Biologie biegen, um die genetischen Codes von Menschen zusammenzubringen, die es sonst nicht können, wie Moreira es ausdrückt. Dies würde die Freiheit erhöhen, unsere Familien so zu gestalten, dass sie unseren persönlichen Werten und Wünschen entsprechen, und die menschliche Evolution in eine völlig neue Richtung treiben.

Rachel Lehmann-Haupt ist Herausgeberin von The ART and Science of Family und Autorin von In Her Own Sweet Time: Das Einfrieren von Eiern und die neuen Grenzen der Familie.

Diese Geschichte wurde am 1. März 2018 aktualisiert, um einen Verweis auf Männer zu löschen, die keinen Ersatz brauchen. Das würde zusätzliche Technologien wie eine künstliche Gebärmutter erfordern.