ETH-Forschung

02. Mai 2011 11:55; Akt: 02.05.2011 11:55 Print

Neue Methode bei künstlicher Befruchtung

Zürcher Forscher entwickelten eine neue Anwendung zur künstlichen Befruchtung von Tieren. Sie könnte zukünftig auch Menschen mit unerfülltem Kinderwunsch zu Nachwuchs verhelfen.

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Die neue Befruchtungsmethode ist simpel und effizient zugleich: Der Kuh werden winzige Kapseln in den Uterus eingepflanzt. Diese setzen die Stiersamen genau zu dem Zeitpunkt frei, an dem das Tier empfängnisbereit ist.

Bei Schweizer Kühen ist die künstliche Befruchtung heute selbstverständlich. Die Vorteile: Die Tiere müssen nicht transportiert werden und sind geschützt vor Infektionen und Verletzungen beim Decken. Und natürlich erfolgt die Befruchtung gezielter als bei der herkömmlichen Fortpflanzung.

Trotzdem sind nicht alle künstlichen Befruchtungen erfolgreich, wie die ETH Zürich am Montag mitteilte: Nur 60 von 100 besamten Kühen bringen auch ein Kalb zur Welt. Ein Grund dafür ist, dass Bauern und Tierärzte der Kuh zwar ansehen, wann sie in die Brunst kommt. Den exakten Zeitpunkt des Eisprungs zu bestimmen, ist aber unmöglich.

Kapsel misst Hormonspiegel

Forscher um Martin Fussenegger vom Departement für Biosysteme der ETH Zürich haben nun ein System entwickelt, das dieses Problem umschifft. In Cellulose-Kapseln packen die Forscher Stierspermien und lebende Zellen. Einige hundert der winzigen Kapseln werden der Kuh ein paar Tage vor ihrem Eisprung in den Uterus eingepflanzt.

Dort können die Spermien-Behälter mindestens drei Tage überdauern - bis die Kuh empfängnisbereit ist. Dann steigt im Blut des Tieres der Spiegel des sogenannten Luteinisierenden Hormons (LH) rapid an. Diesen Anstieg registrieren bestimmte Zellen in der Kapsel und lösen dort eine Kaskade von Reaktionen aus.

Am Ende dieser Kettenreaktion bildet sich ein Enzym, das die Kapsel von innen her auflöst und den Samen freilässt. Die Methode sei einfach und präzise, schreiben Fussenegger und seine Kollegen im Fachmagazin «Journal of Controlled Release». Weil die Kapseln sehr klein sind, spürt die Kuh nichts von ihnen.

Auch beim Menschen?

Für den Tierarzt ändert sich technisch nichts: Er kann die Kapseln mit der gleichen Kanüle einführen, mit der er bei der herkömmlichen Besamung die Stierspermien einbringt. Der Vorteil der neuen Methode ist aber, dass es für eine erfolgreiche Besamung reicht, wenn der Veterinär den - 21 Tage dauernden - Zyklus einer Kuh ungefähr kennt.

Die neue Befruchtungskapsel ist laut der Mitteilung bereits reif für die Praxis, und die ETH-Forscher haben sie zur Patentierung angemeldet. Swissgenetics, eine Vertriebsorganisation von Stiersamen, arbeitete bei der Entwicklung mit und hat zudem eine exklusive Lizenz für den Tierbereich erworben.

Laut den Wissenschaftlern wäre es problemlos möglich, das System auch für andere Säugetiere anzupassen. Selbst beim Menschen würde eine solche Kapsel funktionieren. Fussenegger kann sich einen Einsatz in der menschlichen Reproduktionsmedizin durchaus vorstellen.

(sda)