Forscher der University of British Columbia in Kanada haben laut einer Pressemitteilung menschliche Hodenzellen mit 3D-Druck hergestellt und frühe Anzeichen für die Fähigkeit zur Spermienproduktion identifiziert. Urologie-Assistenzprofessor Dr. Ryan Flannigan hofft, dass dadurch eines Tages eine Lösung für Menschen möglich wird, die mit derzeit nicht behandelbarer Form von männlicher Unfruchtbarkeit leben. Dr. Flannigan hat ein Labor im Vancouver Prostate Center des Vancouver General Hospital.
Er sagte:
„Unfruchtbarkeit betrifft 15 Prozent der Paare, und männliche Faktoren sind in mindestens der Hälfte dieser Fälle eine mitwirkende Ursache. Wir drucken diese Zellen in 3D zu einer sehr spezifischen Struktur, die die menschliche Anatomie nachahmt, was unserer Meinung nach unsere beste Möglichkeit ist, die Spermienproduktion zu stimulieren. Wenn dies erfolgreich ist, könnte dies die Tür zu neuen Fruchtbarkeitsbehandlungen für Paare öffnen, die derzeit keine anderen Optionen haben.“
Die Ergebnisse ihrer Arbeit veröffentlichten sie in einem Artikel mit dem Titel „Using Clinically Derived Human Tissue to 3D Bioprint Personalized Testicular Tubules For in-Vitro Culturing. First Report“ im Fachjournal Fertility and Sterility Science.
Details zur Arbeit der Forscher
Spermien werden in den Hoden durch winzige Röhrchen (Tubulus) produziert, die als Hodenkanälchen bekannt sind. Die nicht-obstruktive Azoospermie (NOA), die schwerste Form der männlichen Unfruchtbarkeit, führt dazu, dass im Ejakulat aufgrund der verminderten Spermienproduktion in diesen Strukturen keine Spermien gefunden werden. Da es wenige Wege gibt, diesen Patienten wirklich helfen zu können, möchte Dr. Flannigan mit seiner Methode eine Alternative bieten.
In der aktuellen Studie führten die Forscher Biopsien durch, um Stammzellen aus den Hoden eines Patienten mit NOA zu entnehmen. Diese wurden gezüchtet und auf einer Petrischale in 3D zu einer hohlen röhrenförmigen Struktur gedruckt, ähnlich den spermienproduzierenden Samenkanälchen. Für ihre Arbeit verwendeten sie den Biodrucker Bio X6 von Cellink.
Spermienproduktion möglich?
Zwölf Tage nach dem Drucken haben sie immer noch gelebt und sind zu mehreren spezialisierten Zellen herangewachsen, die an der Spermienproduktion beteiligt sind. Sie zeigten eine deutliche Verbesserung der Aufrechterhaltung der spermatogonialen Stammzellen. Beides sind frühe Anzeichen für die Fähigkeit der Spermienproduktion.
Die Forscher „trainierten“ die Zellen dazu, Spermien zu produzieren, indem sie Zellen verschiedenen Nährstoffen und Wachstumsfaktoren aussetzen und die strukturelle Anordnung fein abstimmen. So erleichterten sie die Interaktion von Zelle zu Zelle. Wenn die Zellen Spermien produzieren könnten, würden diese Spermien möglicherweise zur Befruchtung einer Eizelle durch In-vitro-Fertilisation verwendet werden. Paaren würde das eine neue Behandlungsoption für die Fruchtbarkeit ermöglichen.
„Wir lernen zunehmend, dass es wahrscheinlich viele verschiedene Ursachen für Unfruchtbarkeit gibt und dass jeder Fall sehr patientenspezifisch ist. Vor diesem Hintergrund verfolgen wir einen personalisierten, präzisionsmedizinischen Ansatz – wir nehmen Zellen von einem Patienten, versuchen zu verstehen, welche Anomalien für sie einzigartig sind, und drucken und unterstützen die Zellen dann in einer Weise, die diese ursprünglichen Mängel überwindet.“
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