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Erfolgreiche Eizellentnahme

Die fast unmögliche Rettung einer aussterbenden Nashornart

| Autor/ Redakteur: Anja Wirsing* / Christian Lüttmann

Weltweit leben nur noch zwei Nördliche Breitmaulnashörner – und beide sind weiblich. Eigentlich würde es das sichere Aussterben der Art bedeuten, doch Wildtierforscher versuchen seit einigen Jahren dieses Ende mit allen Mitteln zu verhindern. Ihr Plan: Eizellen der Weibchen und kryokonserviertes Sperma männlicher Artgenossen sollen die Spezies vor dem Untergang retten. Nun ist mit der erfolgreichen Eizellentnahme ein wichtiger Schritt auf dieser Rettungsmission gelungen.

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Jan Stejskal vom tschechischen Dvůr Králové Zoo mit Fatu, dem jüngeren der beiden Nashornweibchen
Jan Stejskal vom tschechischen Dvůr Králové Zoo mit Fatu, dem jüngeren der beiden Nashornweibchen
(Bild: Ami Vitale)

Berlin – Sie sind die letzten verbliebenen Nördlichen Breitmaulnashörner der Welt: Najin und Fatu. Das Dilemma: Beides sind Weibchen, die noch dazu aus physiologischen Gründen keine Schwangerschaft mehr austragen können. Doch noch haben Wildtierforscher die Art nicht aufgegeben. Ihre Hoffnung zur Rettung dieser Nashörner liegt in der Entwicklung hochspezialisierter Techniken der assistierten Reproduktion und der künstlichen Befruchtung.

Ein entscheidender Schritt ist den Forschern nun gelungen: Die Entnahme von Eizellen der beiden Nashornweibchen. „Der Eingriff ist das Resultat jahrelanger Forschung, Entwicklung, Anpassung und Übung. Sowohl die Methode als auch das dafür nötige Equipment musste von Grund auf neu entwickelt werden“, erklärt Prof. Thomas Hildebrandt vom Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW). Er hat das Projekt zusammen mit Dr. David Ndeereh vom Kenya Wildlife Service (KWS) geleitet. „Wir konnten insgesamt zehn Eizellen entnehmen – fünf von Najin und fünf von Fatu – und damit zeigen, dass beide Weibchen noch in der Lage sind, Eizellen zu produzieren, und uns helfen können, diese wunderbaren Geschöpfe zu retten“, sagt Ndeereh.

Zehn Eizellen – ein Meilenstein für die Artenrettung

Die Eizellentnahme am 22. August 2019 wurde mit einem selbst entwickelten medizinischen Spezialgerät durchgeführt, mit dessen Hilfe das Team – von Ultraschallbildern geleitet – unreife Eizellen (Oozyten) aus den Eierstöcken der Weibchen entnahm. Dabei war Tierethikerin Dr. Barbara de Mori von der Universität Padua für das Wohl der Nashornweibchen mitverantwortlich: „Wir haben eine dezidierte ethische Risikoanalyse entwickelt, die das gesamte Team auf alle möglichen Szenarien eines solchen Eingriffs vorbereitet und sicherstellt, dass das Tierwohl der beiden Individuen in sehr hohem Maße Eingang in die Gestaltung der Prozedur fand.“ Die Eizellentnahme wurde in Übereinstimmung mit kenianischen Gesetzen und internationalen Regularien durchgeführt.

„Dass wir zehn Eizellen gewinnen konnten, ist ein großartiger Erfolg. Es gibt auch für jene Tiere Hoffnung, die unmittelbar vom Aussterben bedroht sind“, betont Jan Stejskal vom tschechischen Zoo Dvůr Králové, wo die beiden Tiere 1989 und 2000 geboren wurden. Im Dezember 2009 kamen Najin und die jüngere Fatu dann nach Kenia – damals noch in Begleitung zweier Männchen. Zu der Zeit bestand noch die Hoffnung, dass sie sich nahe ihres natürlichen Lebensraums auf natürlichem Wege fortpflanzen würden.

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Das Projekt „BioRescue“: Zwei Ansätze für den Artenschutz

Die Prozedur ist Teil eines internationalen Forschungsprojekts mit dem Namen „BioRescue“, zu dessen Konsortium das Leibniz-IZW, Avantea und der Zoo Dvůr Králové gehören. Es wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und entwickelt zwei Ansätze für den Artenschutz maßgeblich weiter.

Neben der Pionierarbeit auf dem Gebiet der Assistierten Reproduktion und In-Vitro-Fertilisation arbeitet das Projektteam auch an Techniken und Methoden zur Herstellung von künstlichen Gameten (Eizellen und Spermien) aus Stammzellen. Dafür werden gesicherte Gewebeproben von Nördlichen Breitmaulnashörnern in pluripotente Stammzellen transformiert, die wiederum zu primordialen Keimzellen weiterentwickelt werden können. Diese reifen dann zu Eizellen oder Spermien – und steigern damit sowohl die Zahl und Qualität der für die In-Vitro-Fertilisation zur Verfügung stehenden Gameten. Zudem kann auch die genetische Vielfalt maßgeblich erhöht werden. Der Stammzell-Ansatz wird durch die BioRescue-Projektpartner Max-Delbrück-Zentrum für Molekulare Medizin (MDC), Universität Kyushu in Japan, sowie Northwestern University in den USA vorangebracht.

Dank tiefgefrorenem Sperma ist die Art noch nicht verloren

Zwar hatte man tatsächlich mehrere Fortpflanzungsversuche verzeichnet, doch zu einer Schwangerschaft kam es nicht. „Nach einem umfassenden Gesundheitscheck im Jahr 2014 kamen wir zum Schluss, dass beide Weibchen aufgrund unterschiedlicher gesundheitlicher Probleme keinen Nachwuchs austragen können“, sagt Dr. Robert Hermes vom Leibniz Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW).

Als die letzten verbleibenden Männchen der Spezies – Suni und Sudan – 2014 und 2018 starben, hatte sich die Möglichkeit einer natürlichen Reproduktion dann endgültig zerschlagen. Zuvor hatten Tierpfleger allerdings noch Spermienproben von den beiden Nashornbullen entnommen und in flüssigem Stickstoff konserviert. Sie hofften nun, dass sich Techniken der assistierten Reproduktion rasch genug entwickeln lassen, um die konservierten Gene an eine neue Generation weitergeben zu können.

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Wertvolle Fracht

Und tatsächlich ist das Vorhaben vielversprechend. „Die erfolgreiche Eizellenentnahme vom 22. August 2019 versetzt uns erstmalig in die Lage, die Idee von der Herstellung von Embryos des Nördlichen Breitmaulnashorns im Labor Wirklichkeit werden zu lassen“, sagt Cesare Galli von Avantea, dem italienischen Labor für hochentwickelte Biotechnologieforschung und Tierreproduktion.

Dort haben Wissenschaftler die Eizellen künstlich befruchtet, was bei sieben der zehn Eizellen erfolgreich verlief. „Wir waren überrascht, wie gut die Eizellen gereift sind. Denn bei Südlichen Breitmaulnashörnern aus europäischen Zoos haben wir solche Teilungsraten nicht erzielt“, sagt Galli. „Jetzt sind die befruchteten Eizellen inkubiert und wir müssen abwarten, ob sich daraus lebensfähige Embryonen entwickeln.“ Diese könnten dann für den späteren Transport kryokonserviert werden, um sie schließlich einer Leihmutter, einer Südlichen Breitmaulnashornkuh, einzusetzen.

Das Projekt ist mit seinen zahlreichen internationalen Kooperationen derzeit auf einem guten Weg, wie die Beteiligten bestätigen. „Es freut mich sehr, dass diese internationale Zusammenarbeit uns dabei helfen wird, das Nördliche Breitmaulnashorn vom Aussterben zu bewahren. Die Rettung der Nashörner berührt mich sehr, gerade vor dem Hintergrund, dass vor kurzer Zeit das letzte Männchen Sudan an Altersschwäche gestorben ist“, sagt der Direktor vom Kenya Wildlife Service John Waweru.

Der „Welt“ Nachrichtensender fasst das Projekt zur Rettung des Nördlichen Breitmaulnashorns in einem Video zusammen:

Weckruf für stärkeren Artenschutz

Neben der Rettung der Nördlichen Breitmaulnashörner hat das Projekt auch Prestige-Charakter und soll das Bewusstsein der Öffentlichkeit für den Artenschutz stärken. „Der aktuelle Rettungsversuch durch Einsatz modernster Reproduktionstechniken sollte die Aufmerksamkeit der ganzen Welt auf die Notlage aller Nashörner lenken und uns dazu bringen, Fehlentscheidungen zu vermeiden, die die Strafverfolgung untergraben und die Nachfrage nach Horn fördern“, meint Najib Balala, Kabinettsminister für Tourismus und Wildtiere in Kenia.

Auch Richard Vigne, Managing Director vom Schutzreservat Ol Pejeta, verweist auf die starke Symbolwirkung des Projekts: „Auf der einen Seite sind wir von Ol Pejeta darüber bestürzt, dass die Zahl der Nördlichen Breitmaulnashörner weltweit auf nur zwei Individuen gesunken ist – ein Zeugnis davon, auf welch bedenkliche Art und Weise die Menschen mit ihrer Umwelt umgehen. Auf der anderen Seite sind wir sehr stolz darauf, dass wir Teil jener bahnbrechenden Arbeit sind, die den letzten Hoffnungsschimmer für die Nördlichen Breitmaulnashörner darstellt. Wir hoffen, dass dies auch dazu beiträgt, dass die Menschheit verinnerlicht, dass ein verantwortungsbewusster Umgang mit der Umwelt kein Luxus, sondern eine Notwendigkeit ist.“

2018 haben die Forscher ihr Verfahren zur Eizellentnahme bereits an einem Südlichen Breitmaulnashorn getestet:

* A. Wirsing, Forschungsverbund Berlin, 12489 Berlin

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