Geboren im Plastikbeutel

US-Forschern ist es gelungen, eine künstliche Gebär­mutter herzustellen und darin Lämmer aufzu­ziehen. Ein Experiment unter medialer Aufmerksam­keit und eines, das Fragen aufwirft. Zum Beispiel, ob es ethisch vertretbar ist.

Ein kleiner Körper eingepackt in einen Plastikbeutel, umgeben von einer gelartigen Flüssigkeit. Das Tier atmet, es kann die Augen öffnen und wieder schließen. Es lebt dank einer Maschine. Die führt lebenswichtige Nährstoffe zu, liefert außerdem Sauerstoff. Beides gelangt über die Nabelschnur in das Tier. So sah dieses Jahr für acht Lämmchen der Start ins Leben aus. Sie durften nicht in ihren Schafmüttern heranwachsen und geboren werden, sie dienten der Wissenschaft als lebende Versuchsobjekte. Und die US-Forscher wollten vor allem eines wissen: Funktioniert ihre Konstruktion einer künstlichen Gebärmutter und ist es durch sie möglich, die Lämmer ebenso gut zu versorgen, wie dies sonst im Mutterleib geschieht?

Um das herauszufinden, stand zunächst die Entbindung an und zwar per Kaiserschnitt zwischen 105 und 120 Tagen vor dem eigentlichen Geburtstermin. Die noch nicht ausgewachsenen Lämmer wurden unmittelbar nach der Entbindung an die künstliche Gebärmutter angeschlossen. Dafür legten die Forscher die Tiere in spezielle Beutel, die mit einer Flüssigkeit gefüllt waren, welches dem Fruchtwasser möglichst ähnelt. Diese fötale Lösung musste regelmäßig ersetzt werden, denn auch diese Aufgabe übernimmt in der Natur die Gebärmutter selbst. Die Lösung ist in ihrer Zusammensetzung deshalb so entscheidend, weil sie die Funktion der Lungen aufrechterhält und dazu beiträgt, dass sich diese richtig entwickeln. Damit die Flüssigkeit bleibt, wo sie sein soll, gibt es den Beutel, aber nicht nur dafür. Der Grund für das Plastikbehältnis, den die Entwickler Biobag tauften, ist der, darin eine möglichst ähnliche Umgebung wie die in der Gebärmutter zu simulieren. Der Beutel ist in sich geschlossen, dadurch herrschen sterile Bedingungen. Außerdem lassen sich Druck- und Lichtverhältnis sowie die Temperatur genaustens überwachen. Die Nabelschnur führte nicht länger zu der Plazenta, sondern zu einem Gerät, das künftig die komplette Versorgung des unausgewachsenen Lämmchens über das Blut übernehmen sollte. Die künstliche Plazenta funktioniert allerdings nicht wie eine Pumpe, sondern durch ein extra entwickeltes System, von den Forschern "extrakorporales Lebenserhaltungssystem" genannt. Eine normale Pumpe würde die Lämmer in große Gefahr bringen, denn ihr Herz könnte dem Pumpdruck kaum standhalten. Deshalb braucht es eine Systemlösung, die sich besser kontrollieren und sanfter nutzen lässt. Über das extrakorporale System erhielten die Lämmer Sauerstoff, Kohlendioxid, Nährstoffe und zusätzliche Wachstumsfaktoren. Eben alles, was sie brauchen, um sich weiterzuentwickeln und heranzureifen.

Fertig ausgestattet und angeschlossen mussten die Lämmer nun etwa vier Wochen in den Beuteln überstehen. Zum Zeitpunkt des Überganges aus der Gebärmutter ihrer Mütter in die künstliche Gebärmutter entsprach ihr Alter dem eines 24 Wochen alten Embryos. In den nun folgenden Wochen wuchsen die Lämmer in ihren Beuteln weiter heran. Sie bekamen Fell. Schluckten Fruchtwasser. Ein Schlaf-Nacht-Rhythmus stellte sich ein. Schäden an Herz oder Gehirn blieben, wie erhofft, aus.

Trotzdem lief das Experiment nicht ohne Komplikationen, wie die Forschergruppe in einem Interview mit dem Magazin "Nature Communications" zugab. Unter Experten in Deutschland ist der künstliche Mutterleib aber nicht nur deshalb umstritten. Er soll nicht als Markierungspunkt für die Idee dienen, künftig menschliche Babys in Beuteln heranzuziehen, denn die Forschungen stehen noch am Anfang, befinden sich im Experimentierstadium. So betont der Präsident der Gesellschaft für Neonatologie und pädiatrische Intensivmedizin am Universitätsklinikum Marburg, Rolf Maier, gegenüber der "Welt": "Der Schritt vom Schaf zum Menschen ist ein großer." Rein technisch sei das ein großer wissenschaftlicher Fortschritt, die weitere Entwicklung und Technologie müsse jedoch auch mit großer ethischer Gewissenhaftigkeit erfolgen.

Forschung noch
ganz am Anfang

Der Ausgangspunkt für all die Forschungen ist trotzdem menschlich. Bislang ist es medizinisch möglich, Frühchen mit einem Geburtsgewicht von unter 500 Gramm und einem Entwicklungsstadium der 22. Schwangerschaftswoche im Brutkasten durchzubringen. Das gelingt allerdings nicht bei jedem Säugling. Die Sterblichkeitsrate in dieser Risikogruppe ist weiterhin hoch, und selbst wenn die Babys durchkommen, besteht die Gefahr von Spätschäden. Das liegt vor allem daran, dass die Lunge noch unausgereift ist, die selbstständiges Atmen in diesem Stadium schwierig macht. Um diesen Extrem-Frühchen trotzdem eine bestmögliche Chance auf eine gute Entwicklung zu geben und die Sterblichkeitsrate weiter zu senken, suchen die Forscher des Children‘s Hospital in Philadelphia unter Leitung von Emily Partridge fieberhaft nach neuen Lösungen. Dabei solle es nicht darum gehen, das Überlebensalter der Frühchen weiter herabzusenken. Vielmehr soll die Zielgruppe Frühchen zwischen der 23. und 25. Geburtswoche umfassen. Sie kommen auch heute schon, dank modernster Technik, relativ gut durch. Künstlicher Mutterleib allerdings kann die Startbedingungen für diese Gruppe weiter verbessern. Das neue System wäre dann dem, was heute in Krankenhäusern vorherrscht, weit überlegen und könnte allein deshalb irgendwann zum Versorgungsstandard gehören.

Die künstliche Gebärmutter für Lämmer zeigt, was möglich ist. Inwieweit sich die Biobag auf die Größe und die unterschiedlichen Ansprüche eines menschlichen Embryos anwenden ließe, das bleibt vorerst offen. Dazu käme die Frage, inwieweit ein Mensch die mütterliche Nähe bräuchte, um sich körperlich und geistig zu entwickeln. Rein rechtlich stünde der Anwendung der Beutel beim Menschen nichts entgegen, es gibt kein Gesetz, das dieses Verfahren verbieten würde. Ob Eltern seelisch damit klarkämen, ihr Frühchen in einen Beutel zu stecken, bleibt dahingestellt. Eines könnte der künstliche Mutterleib aber vereinfachen: die Entscheidung von Ärzten über die Überlebenschancen von Frühgeborenen an der Grenze zur Lebensfähigkeit. Dieser Meinung ist zumindest der Vorsitzende vom Deutschen Ethikrat, Peter Dabrock. Doch all das ist Zukunftsmusik, zunächst sind weitere zehn Jahre an Forschung und Entwicklung geplant, um das Thema zu vertiefen und den Biobags weiteren Tests zu unterziehen. Erst wenn alle Ergebnisse gesichert sind, der Nutzen das Risiko übersteigt und sich die Gesetze nicht ändern, wäre diese Technologie überhaupt für Babyintensivstationen denkbar.

Sabrina Teske