Es gibt nur noch zwei Nördliche Breitmaulnashörner auf der Welt, beide sind Weibchen. Diese charismatischen Dickhäuter vor dem Aussterben zu bewahren erscheint unmöglich – doch ein internationales Team aus WissenschaftlerInnen und Tierärzten hat erstmals eine Prozedur durchgeführt, die eine assistierte Reproduktion ermöglicht, um das Unmögliche dennoch zu erreichen. Am 22. August 2019 hat das Team erfolgreich Eizellen der weiblichen Tiere gewonnen. Die erstmals in Nördlichen Breitmaulnashörnern durchgeführte Prozedur fand im Ol Pejeta Reservat in Kenia statt. Die Eizellen werden nun mit eingefrorenen Spermien eines bereits verstorbenen Bullen künstlich befruchtet. Ein im Labor erzeugter Embryo soll später einer Leihmutter, einer Südlichen Breitmaulnashornkuh, eingesetzt werden. Die Eizellenentnahme ist das Resultat der erfolgreichen Zusammenarbeit des Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz-IZW) mit dem Safaripark Dvůr Králové, Avantea sowie der Ol Pejeta Conservancy und dem Kenya Wildlife Service (KWS). Ermöglicht wurde der Eingriff durch Fördermittel des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF).

Das Leibniz-IZW-Team während der Eizellentnahme in Ol Pejeta, Kenia. | Foto von Amy Vitale

Da die letzten verbliebenen Nördlichen Breitmaulnashorn-Weibchen Najin und Fatu aus physiologischen Gründen keine Schwangerschaft austragen können, liegt die Hoffnung zur Rettung dieser Nashörner allein in der Entwicklung hochspezialisierter Techniken der assistierten Reproduktion und der künstlichen Befruchtung. Die erfolgreiche Eizellenentnahme ist einer von vielen notwendigen Schritten – jeder davon echte Pionierarbeit – um die Nördlichen Breitmaulnashörner vor dem endgültigen Aussterben zu bewahren. „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“, erklären Prof. Thomas Hildebrandt (Leibniz-IZW) und Dr. David Ndeereh (KWS), die die Prozedur geleitet haben. „Wir konnten insgesamt 10 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“.

Die Prozedur wurde mit einem selbst entwickelten medizinischen Spezialgerät durchgeführt, mit dessen Hilfe das Team von Ultraschallbildern geleitet unreife Eizellen (Oozyten) aus den Eierstöcken der Weibchen entnehmen konnte. Die Tiere waren während des Eingriffs narkotisiert. „Das Anästhesieren der Tiere verlief ohne Komplikationen, obwohl beide Nashörner seit fünf Jahren nicht mehr immobilisiert wurden“, sagen Frank Göritz (Leibniz-IZW) und Stephen Ngulu (Ol Pejeta).

„Dass wir 10 Eizellen gewinnen konnten, ist ein großartiger Erfolg und ein Beweis dafür, was wir mit der einzigartigen Kooperation von WissenschaftlerInnen, ExpertInnen in Zoos und TierschützerInnen im Feld erreichen können. Es gibt auch für jene Tiere Hoffnung, die unmittelbar vom Aussterben bedroht sind“, fügt Jan Stejskal vom Safaripark Dvůr Králové hinzu. In diesem tschechischen Zoo wurden beide Tiere geboren. Die Zusammenarbeit vom Safaripark Dvůr Králové, der Ol Pejeta Conservancy und dem KWS ermöglichte es im Dezember 2009, dass Najin und Fatu – damals noch in Begleitung zweier inzwischen verstorbener Männchen – nach Kenia gelangten. Es bestand die Hoffnung, dass sie sich nahe ihres natürlichen Lebensraums auf natürlichem Wege fortpflanzen würden. Obwohl Fortpflanzungsversuche verzeichnet wurden, kam es zu keiner Schwangerschaft. „Nach einem umfassenden Gesundheitscheck im Jahr 2014 kamen wir zum Schluss, dass beide Weibchen aufgrund unterschiedlicher gesundheitlicher Probleme keinen Nachwuchs austragen können“, erklärt Dr. Robert Hermes vom Leibniz-IZW. Die beiden Männchen – Suni und Sudan – starben in den Jahren 2014 und 2018. Proben ihrer Spermien wurden in flüssigem Stickstoff konserviert in der Hoffnung, dass sich Techniken der assistierten Reproduktion rasch genug entwickeln lassen, um ihre Gene an eine neue Generation weitergeben zu können.

„Die gestrige Eizellenentnahme 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. Avantea wird die Eizellen nun mit kryo-konservierten Spermien von Suni und Saut befruchten.

Die Prozedur ist Teil eines internationalen Forschungsprojekts mit dem Namen „BioRescue“, zu dessen Konsortium das Leibniz-IZW, Avantea und der Safaripark 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.

Die gesamte Prozedur der Eizellenentnahme am 22. August wurde innerhalb eines ethischen Rahmenwerks durchgeführt. Dieses wurde von der Tierethikerin Dr. Barbara de Mori von der Universität Padua gemeinsam mit den WissenschaftlerInnen und Tierärzten des Konsortiums entwickelt. „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“, erklärt de Mori. Die Eizellentnahme wurde in Übereinstimmung mit kenianischen Gesetzen und internationalen Regularien durchgeführt.