17. Mai 2022 – Wissenschaftler der University of Pennsylvania, die vor über zwei Jahrzehnten Hodengewebe von Ratten eingefroren haben, haben entdeckt, dass das Gewebe immer noch lebensfähig ist, was den jüngsten Schritt nach vorne darstellt, um männliche Krebsüberlebende fruchtbar zu halten.
Mehr als 23 Jahre nach dem Einfrieren des Gewebes wurden diese Rattenzellen reimplantiert und konnten lebensfähige Spermien produzieren, berichten die Forscher in einem neuen Bericht PLOS-Biologie Papier.
„Dies ist das erste Mal, dass Gewebe dieser Art so lange eingefroren und zur Regeneration von ganzem Gewebe verwendet wird“, sagt der Hauptautor der Studie Eoin Whelan, PhD, des Brinster Laboratory of Reproductive Physiology an der University of Pennsylvania School of Veterinary Medicine. “Dies hat Auswirkungen auf eine Reihe von Bereichen, einschließlich unseres Schwerpunkts, der Wiederherstellung der Fruchtbarkeit von Kindern, die sich einer Chemotherapie oder einer ablativen Zelltherapie unterzogen haben.”
Eine Nebenwirkung solcher Krebsbehandlungen ist eine geringere Fruchtbarkeit im späteren Leben, stellen die Forscher fest. Während heranwachsende Jungen Samenbanken haben können, haben vorpubertäre Jungen, die noch keine Spermien produzieren, keine Möglichkeit, ihre Fruchtbarkeit zu erhalten.
Die eingefrorenen Proben aus der Studie waren spermatogene Stammzellen oder SSCs – Zellen in den Hoden, die später im Leben Spermien produzieren, sagt Whelan. Frühere Forschungen haben gezeigt, dass diese Zellen nach kurzzeitigem Einfrieren lebensfähig bleiben können.
Aber ob die Zellen Jahrzehnte überdauern könnten, denn wenn ein Kind erwachsen und bereit ist, eine Familie zu gründen, blieb eine offene Frage – zumindest bis jetzt.
Von Ratten zu Mäusen
Die 1996 kryokonservierten Rattenzellen wurden aufgetaut und in „nackte“ Mäuse implantiert, denen eine Immunantwort fehlt, die das fremde Gewebe sonst abstoßen würde. Durch die Transplantation von Rattenzellen in Mäuse konnten die Forscher bei ihrer Analyse zwischen Spender und Wirt unterscheiden, erklärt Whelan.
Sie verglichen die 23 Jahre alten Zellen mit Zellen, die nur wenige Monate eingefroren waren. Die lange eingefrorenen Zellen konnten in den Hoden der Maus wachsen und sich vermehren und die für die Spermienproduktion benötigten Zellen erzeugen, wenn auch nicht so stark wie die kürzlich geernteten Proben.
Die älteren Zellen produzierten weniger „sich verlängernde Spermatiden“, die schwimmende Spermien bilden. Und sie produzierten nur etwa ein Drittel des Spermas der jüngeren Probe, bemerkt Whelan.
„Aus diesem Grund sprechen wir wahrscheinlich nicht davon, dass wir im Moment die natürliche Fruchtbarkeit wiederherstellen können“, sagt er. „Aber denken Sie daran, dass Sie nur ein gutes Spermium für die Befruchtung brauchen. Selbst wenn die Anzahl viel geringer ist, besteht immer noch eine Chance auf eine erfolgreiche Befruchtung.“
Von Mäusen zu Menschen
Während das Banking von Hodengewebe ein vielversprechender Weg ist, die Fruchtbarkeit zu schützen, muss es zuerst am Menschen getestet werden. Whelan glaubt, dass klinische Studien am Menschen in den nächsten Jahren beginnen könnten.
In der Zwischenzeit bieten Kliniken die Kryokonservierung von Hodengewebe für vorpubertäre Jungen an, die vor einer Krebsbehandlung stehen, in der Hoffnung, dass die Technologie es ihnen eines Tages ermöglichen wird, die Fruchtbarkeit wiederherzustellen, sagt Whelan. Aber die Uhr tickt bei diesen Proben.
„Es ist nicht so, dass wir zwischen den Probeperioden 20 Jahre warten können“, sagt Whelan. “Aber dies ist vielversprechend für diejenigen mit Krebs im Kindesalter, dass sie in Zukunft möglicherweise mehr Fruchtbarkeit haben, als sie dachten.”