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Juno lässt Samenzelle andocken Geheimnis um Befruchtung gelüftet

Die Entwicklung des Embryos beginnt mit der Verschmelzung von Ei- und Samenzelle. Forscher entdecken nun ein Protein, ohne das dieser grundlegendste Schritt unserer Entwicklung nicht möglich ist. Es soll bei neuen Verhütungsmethoden und bei der Behandlung von Unfruchtbarkeit helfen.

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Menschliche Eizelle, die von Spermien umgeben ist.

(Foto: dpa)

Nach langer Forschung ist ein wichtiges Geheimnis bei der Befruchtung der weiblichen Eizelle gelüftet: Wissenschaftler des britischen Wellcome Trust Sanger Institute entdeckten auf der Oberfläche der Eizelle einen Rezeptor, der ein Andocken der Samenzelle ermöglicht, wie sie in einer in der Fachzeitschrift "Nature" veröffentlichten Studie schreiben. Sie nannten das Protein nach Juno, der römischen Göttin der Ehe, der Geburt und der Fürsorge, und hoffen nun auf neue Methoden zur Verhütung und zur Behandlung von Unfruchtbarkeit.

Wenn eine Samenzelle auf eine Eizelle trifft, verschmelzen beide zu einer einzigen Zelle, die Zygote genannt wird. 2005 entdeckten japanische Forscher auf der Sperma-Oberfläche ein Molekül, mit dessen Hilfe die Samenzelle auf der Oberfläche der Eizelle andockt. Sie nannten das Molekül nach einem japanischen Hochzeitsschrein Izumo. Das Gegenstück von Izumo auf der Eizelle blieb aber zunächst unbekannt.

Die Forscher des Wellcome Trust Sanger Institute entwickelten nun eine künstliche Version von Izumo und nutzten diese, um die Membran einer Mäuse-Eizelle auf der Suche nach dem Gegenstück abzutasten. So entdeckten sie Juno, ein Protein auf der Membran der Eizelle, das unter einer Zona pellucida genannten dünnen Schutzhülle liegt.

In einem nächsten Schritt schufen die Forscher genveränderte Mäuse, deren Eizellen nicht mit diesem Rezeptor ausgestattet waren. Die Mäuse waren unfruchtbar und ihre Eizellen verschmolzen im Reagenzglas nicht mit normalem Sperma. Weitere Untersuchungen zeigten, dass Juno auch auf den Eizellen von Menschen, Schweinen und Opossums existiert.

"Ein seit Langem bestehendes Rätsel gelöst"

"Wir haben ein seit Langem bestehendes Rätsel gelöst", erklärte Studienautor Gavin Wright. "Ohne diese grundlegende Interaktion kann es keine Befruchtung geben. Wir können diese Entdeckung womöglich dazu nutzen, Fruchtbarkeitsbehandlungen zu verbessern und neue Verhütungsmethoden zu entwickeln."

Sollte Juno ein Grund für Unfruchtbarkeit sein, so könnte dies künftig durch einen einfachen Gentest erkannt werden, hoffen die Forscher. Anstelle einer In-vitro-Fertilisation, bei der Ei- und Samenzelle im Reagenzglas fusionieren, könnte eine Samenzelle direkt in eine Eizelle injiziert werden. Diese Methode wird bereits häufig angewandt, wenn eine In-vitro-Fertilisation scheitert.

Der nicht an der Studie beteiligte Fruchtbarkeitsforscher Allan Pacey von der Universität Sheffield schrieb aber, eine Fehlfunktion oder ein Fehlen von Juno sei wahrscheinlich nicht eine der Hauptursachen dafür, wenn ein Paar keine Kinder bekommen könne. Für die Verhütung könne die Entdeckung des Rezeptors aber von Bedeutung sein: So seien Mittel denkbar, die Juno oder die Interaktion zwischen Juno und Izumu blockieren. "Daraus könnte man ein neues nicht-hormonelles Verhütungsmittel für Menschen und andere Säugetiere entwickeln", schreibt Pacey.

Quelle: ntv.de, abe/AFP

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