Vor einigen Jahren tauchte ein junger Mann aus der kalifornischen Technologieszene in den weltweit führenden Labors für Entwicklungsbiologie auf. Diese Labore entschlüsselten die Geheimnisse von Embryonen und hatten ein besonderes Interesse daran, wie Eier gebildet werden. Einige dachten, wenn sie dieses Rezept entdecken würden, könnten sie es kopieren und jede Zelle in ein Ei verwandeln.
Ihr Besucher, Matt Krisiloff, sagte, er wolle helfen. Krisiloff kannte keine Biologie und war erst 26. Aber nachdem er ein Forschungsprogramm bei Y Combinator geleitet hatte, dem berühmten Startup-Inkubator in San Francisco, der ein früher Geldgeber von Unternehmen wie Airbnb und Dropbox war, sagte er: „ gut vernetzt“ mit Zugang zu vermögenden Technologieinvestoren.
Auch Krisiloff hatte ein besonderes Interesse an der Kunstei-Technologie. Er ist schwul, und er wusste, dass theoretisch eine Zelle eines Mannes in ein Ei verwandelt werden könnte. Wenn das jemals möglich wäre, könnten zwei Männer ein Kind bekommen, das mit beiden genetisch verwandt ist. „Mich interessierte die Idee ‚Wann können gleichgeschlechtliche Paare zusammen Kinder bekommen?’“, sagt Krisiloff. “Ich dachte, dass dies die vielversprechende Technologie dafür ist.”
Heute ist das von Krisiloff gegründete Unternehmen Conception das größte kommerzielle Unternehmen, das die sogenannte In-vitro-Gametogenese verfolgt, die die Umwandlung von adulten Zellen in Gameten – Spermien oder Eizellen – bezeichnet. Es beschäftigt rund 16 Wissenschaftler und hat 20 Millionen US-Dollar von bekannten Tech-Persönlichkeiten gesammelt, darunter Sam Altman, CEO von OpenAI und ehemaliger Präsident von Y Combinator; Jaan Tallinn, einer der Gründer von Skype; und Blake Borgeson, Mitbegründer von Recursion Pharmaceuticals.
Das Unternehmen versucht zunächst, Ersatzeizellen für Frauen herzustellen. Das ist wissenschaftlich einfacher, als Eier aus männlichen Zellen herzustellen, und es hat einen offensichtlichen Markt. Die Leute bekommen später im Leben Kinder, aber der Vorrat an gesunden Eiern einer Frau sinkt in den Dreißigern. Dies ist ein Hauptgrund, warum Patienten IVF-Kliniken besuchen.
Die Konzeption beginnt mit Blutzellen von weiblichen Spendern und versucht, diese in die erste im Labor hergestellte „Proof-of-Concept-Eizelle“ zu verwandeln. Das Unternehmen hat es noch nicht getan – und auch sonst niemand. Es gibt immer noch wissenschaftliche Rätsel zu lösen, aber Krisiloff schickte Anfang des Jahres eine E-Mail an seine Unterstützer, in der er sagte, dass sein Startup “das erste auf der Welt sein könnte, das dieses Ziel in nicht allzu ferner Zukunft erreicht”. Künstliche Eier könnten „eine der wichtigsten Technologien werden, die jemals entwickelt wurden“, heißt es.
NICOLáS ORTEGA
Das ist nicht übertrieben. Wenn Wissenschaftler Eier produzieren könnten, würde dies die Regeln der Fortpflanzung, wie wir sie kennen, brechen. Frauen ohne Eierstöcke – zum Beispiel aufgrund von Krebs oder einer Operation – können möglicherweise biologisch verwandte Kinder haben. Darüber hinaus würden im Labor hergestellte Eizellen die Altersgrenzen für die weibliche Fruchtbarkeit aufheben und es Frauen ermöglichen, verwandte Babys mit 50, 60 oder sogar darüber hinaus zu bekommen.
Die Aussicht auf Eizellen aus einer Blutabnahme ist tiefgreifend – und ethisch bedenklich. Der Prozess der Empfängnis zur Herstellung von Eizellen aus Stammzellen erforderte menschliches fötales Gewebe. Und wenn die Reproduktion von den bisher akzeptierten Tatsachen des Lebens losgelöst wird, können ungewohnte Szenarien entstehen. Es öffnet nicht nur die Tür für die gleichgeschlechtliche Fortpflanzung, sondern vielleicht sogar für ein Individuum – oder vier – um Nachkommen zu zeugen.
Realistischer, da die Technologie Eier in eine hergestellte Ressource verwandeln könnte, könnte sie den Weg zu Designerkindern beschleunigen. Wenn Ärzte für einen Patienten tausend Eizellen herstellen können, können sie auch alle befruchten und testen, um die am besten resultierenden Embryonen zu finden und ihre Gene für zukünftige Gesundheit oder Intelligenz zu bewerten. Ein solches Laborverfahren würde auch eine uneingeschränkte genetische Bearbeitung mit DNA-Engineering-Tools wie CRISPR ermöglichen. Wie Conception Anfang dieses Jahres in einem Pitch formulierte, geht das Unternehmen davon aus, dass künstliche Eizellen eine „großflächige genomische Selektion und Bearbeitung in Embryonen“ ermöglichen könnten.
Krisiloff sagt: „Wenn man sinnvollerweise gegen das Parkinson-Risiko, das Alzheimer-Risiko selektieren könnte, dann denke ich, dass dies sehr wünschenswert ist.“ Die potenziellen kommerziellen und gesundheitlichen Vorteile könnten enorm sein.
Aus wissenschaftlichen Gründen wird erwartet, dass es schwieriger ist, die Zelle eines Mannes in ein gesundes Ei zu verwandeln, und Conception hat das noch nicht einmal versucht. Aber es ist auch Teil des Geschäftsplans des Unternehmens. Wenn Krisiloff bereit ist, eine Familie zu gründen, können vielleicht zwei Männer gleichermaßen zum Erbgut eines IVF-Embryos beitragen. Eine Leihmutter könnte das Kind dann austragen. „Ich denke, es wird möglich sein“, sagte Krisiloff dem MIT Technology Review. “Es ist die Frage des Wann, nicht des Ob.”
Ein Mäuseschwanz
So könnte die Eierherstellungstechnologie funktionieren. Der erste Schritt besteht darin, eine Zelle eines Erwachsenen – sagen wir ein weißes Blutkörperchen – zu nehmen und sie in eine starke Stammzelle umzuwandeln. Dieser Prozess beruht auf einer mit dem Nobelpreis ausgezeichneten Entdeckung, der sogenannten Reprogrammierung, die es Wissenschaftlern ermöglicht, jede Zelle dazu zu bringen, „pluripotent“ zu werden – in der Lage, jede andere Art von Gewebe zu bilden. Der nächste Schritt: Diese induzierten Stammzellen zu Eizellen zu überreden, deren genetische Ausstattung mit der des Patienten übereinstimmen würde.
Es ist der letzte Teil, der die wissenschaftliche Herausforderung darstellt. Bestimmte Zelltypen lassen sich ganz einfach im Labor herstellen: Lassen Sie pluripotente Stammzellen einige Tage in einer Schale liegen, und manche beginnen spontan zu schlagen wie ein Herzmuskel. Andere werden zu Fettzellen. Aber ein Ei könnte die am schwierigsten zu produzierende Zelle sein. Sie ist riesig – eine der größten Zellen des Körpers. Und auch seine Biologie ist einzigartig. Eine Frau wird mit ihren vollen Eizellen geboren und macht nie mehr.
Im Jahr 2016 waren ein Wissenschaftlerpaar in Japan, Katsuhiko Hayashi und sein Mentor Mitinori Saitou die ersten, die Hautzellen von Mäusen vollständig außerhalb des Körpers in fruchtbare Eier umwandelten. Sie berichteten, wie sie, angefangen mit Zellen aus einem Schwanzschnitt, diese zu Stammzellen überführten, die sie dann auf halbem Weg zu Eiern leiteten. Dann, um die Aufgabe zu beenden, inkubierten sie diese Proto-Eier zusammen mit Gewebe aus den Eierstöcken von Mausföten. Tatsächlich mussten sie Mini-Eierstöcke konstruieren.
„Es geht nicht um ‚Oh, kann ich ein Ei in einer Petrischale machen?’ Es ist eine Zelle, die von ihrem Platz im Körper abhängig ist“, sagt David Albertini, Embryologe an der Bedford Research Foundation. „Es geht also darum, eine künstliche Struktur zu schaffen, die den Prozess rekapitulieren kann.“
Unerwarteter Besucher
Ein Jahr nach dem Durchbruch bei der Maus in Japan begann Krisiloff, Biologielabore zu besuchen, um zu erfahren, ob der Prozess beim Menschen wiederholt werden könnte. Er tauchte in Edinburgh im Vereinigten Königreich auf, telefonierte mit Professoren in Israel und pilgerte auch zu Hayashis Zentrum an der Kyushu University in Fukuoka.
Dort lernte er Pablo Hurtado González kennen, einen Biologen, der dieses Labor mit einem Stipendium besuchte und der Krisiloff als Gründer von Conception beitreten sollte. Eine dritte Mitbegründerin, Bianka Seres, eine Embryologin, die in einer IVF-Klinik arbeitete, trat später dem Team bei.
Krisiloff, ein Absolvent der University of Chicago, war bis dahin Direktor von Y Combinator Research, wo er ein Projekt ins Leben gerufen hatte, um den Menschen in der Gegend von San Francisco ein monatliches Grundeinkommen zu ermöglichen. Y Combinator ist die bekannteste Startup-Akademie der Welt. Die Idee des Forschungsprojekts war es, Geld ohne Bedingungen zu verschenken, um sich auf eine Zukunft vorzubereiten, in der Arbeitsplätze durch Automatisierung besetzt werden.
CHRISTOPHER WILLIAMS
Krisiloff sagt, er sei von dieser Rolle zurückgetreten, nachdem er mit Altman, dem damaligen Präsidenten von Y Combinator, ausgegangen war. Obwohl die Beziehung nicht von Dauer war, gab ihm der Jobwechsel die Freiheit, mit einer Anfangsinvestition von Altman in Vollzeit an dem aufstrebenden Eierunternehmen zu arbeiten. Das Unternehmen hieß ursprünglich Ovid Research und änderte seinen Namen diesen Monat in Conception.
Einige Forscher spürten, dass die Jungunternehmer überfordert waren. Die Wissenschaft der In-vitro-Gametogenese wird von einem kleinen Kader universitärer Forschungsgruppen dominiert, die seit Jahren an dem Problem arbeiten. „Als ich mit ihnen sprach, hatten sie keine Ahnung, absolut keine Ahnung, wie man ein Projekt startet“, sagt Albertini. „Sie fragten mich, welche Art von Ausrüstung ich kaufen sollte. Es war ‘Woher würden Sie wissen, wenn Sie ein Ei machen? Wie würde es aussehen?’“
Eine weitere Wissenschaftlerin, die Krisiloff kennenlernte, war Jeanne Loring, Stammzellbiologin am Scripps Research Institute. In Zusammenarbeit mit dem San Diego Zoo hatte Loring zuvor Zellen von einem der letzten nördlichen Breitmaulnashörner eingefroren, einer vom Aussterben bedrohten Art. Sie interessierte sich für die Eierherstellungstechnologie, wenn sie das Tier jemals wiederbeleben sollte. „Sie sind jung und optimistisch und haben Geld in der Tasche, also sind sie nicht darauf angewiesen, Leute zu überzeugen“, sagt Loring. „Manchmal ist es eine wirklich gute Idee, naiv zu sein.“
Was Krisiloff mit Sicherheit wusste, war, dass Reproduktionstechnologie für Tech-Investoren die gleiche Anziehungskraft haben könnte wie KI oder Weltraumraketen. Wie der Reproduktionsendokrinologe Barry Behr von der Stanford University es ausdrückt: “Wenn Sie heutzutage ‘Fruchtbarkeit’ auf ein Stück Pappe schreiben und es zur Sand Hill Road bringen, können Sie finanziert werden.”
Das Problem mit künstlichen Gameten ist, dass es viele Jahre kein medizinisches Produkt geben wird – und es gibt komplexe Haftungen, wie zum Beispiel wer schuld ist, wenn ein eventuelles Baby nicht normal ist. Krisiloff sah darin keine Hindernisse für die Organisation eines Unternehmens. Tatsächlich glaubt er, dass mehr Startups versuchen sollten, „harte“ wissenschaftliche Probleme zu lösen, und dass Entdeckungen in einem kommerziellen Umfeld schneller erfolgen können. „Mein Argument ist, dass es viel mehr Mittel geben könnte, wenn die Leute Forschungsorganisationen in gewinnorientierte Unternehmen verwandeln würden“, sagt er. „Ich glaube fest an mehr Grundlagenforschung im Unternehmenskontext.“
Fötales Gewebe
Krisiloffs Unternehmen hat nie eine Pressemitteilung veröffentlicht oder die öffentliche Aufmerksamkeit erregt. Das liegt daran, dass sein Team noch kein menschliches Ei hergestellt hat und er nicht als Werbung für biologische „Dampfware“ angesehen werden möchte. Conception, sagt Krisiloff, versucht immer noch, seinen ersten technischen Maßstab zu erreichen – die Herstellung eines menschlichen Ei und ein patentiertes Verfahren zu seiner Herstellung.
Das ist auch ein Ziel von akademischen Forschern wie denen in Japan, die die Mäuseeier hergestellt haben. Aber den Durchbruch mit menschlichen Zellen zu wiederholen, ist entmutigend. Da das Rezept die natürlichen Schritte der Eientwicklung nachahmt, können Experimente fast so lange dauern wie eine Schwangerschaft. Für Mäuse, die in 20 Tagen geboren werden, ist das kein Problem, aber beim Menschen kann jedes Experiment Monate dauern.
Als ich Saitou und Hayashi 2017 traf, erzählten sie mir, dass das Kopieren der Maustechnologie beim Menschen eine weitere beunruhigende Schwierigkeit darstellte. Um das Rezept genau zu wiederholen, wäre Abtreibungsgewebe erforderlich: Wissenschaftler müssten Follikelzellen aus wochenalten menschlichen Embryonen oder Föten gewinnen. Die einzige Alternative wäre zu lernen, wie man diese notwendigen Stützzellen auch aus Stammzellen herstellt. Das allein würde einen erheblichen Forschungsaufwand erfordern, sagten sie voraus.
Bei Conception begannen die Wissenschaftler mit dem Ansatz des fetalen Gewebes, der ihrer Meinung nach der schnellste Weg war, um ein Proof-of-Concept-Ei zu erhalten. Krisiloff unternahm umfangreiche Anstrengungen, um das Material zu beschaffen – irgendwann sogar Twittern bei Abtreibungsanbietern direkt. Er suchte auch Kooperationen mit der UCLA und Stanford, obwohl diese Bemühungen nicht erfolgreich waren. Er wollte nicht sagen, woher Conception derzeit seine Gewebespenden bezieht.
Die Forschung an fötalem Gewebe ist legal, aber äußerst sensibel und für einige der Öffentlichkeit mehr als abstoßend. Während der Trump-Administration errichteten Gesundheitsbeamte neue Barrieren, einschließlich der Empowerment von Abtreibungsgegnern, um Zuschüsse zu überprüfen. Krisiloff sagt, dass das Unternehmen immer noch menschliches fötales Gewebe verwendet, aber jetzt wird es häufiger verwendet, um die molekularen Signale zu verstehen, die wichtige Zelltypen charakterisieren, damit Wissenschaftler versuchen können, diese aus Stammzellen nachzubilden.