Kann 3D-Druck dabei helfen, ausgestorbene Vogelarten wiederzubeleben? Darauf setzt das Biotechnologieunternehmen Colossal Biosciences. Nach Angaben des Unternehmens aus Dallas sind mithilfe künstlicher Eier 26 gesunde Küken geschlüpft. Der Versuch soll zeigen, dass die Technologie grundsätzlich funktioniert – mit dem langfristigen Ziel, den Dodo von Mauritius und den neuseeländischen Riesenmoa wieder zum Leben zu erwecken.
Die Entwicklung eines künstlichen Vogeleis ist technisch äußerst anspruchsvoll. Die Struktur muss für Sauerstoff durchlässig sein, gleichzeitig aber Keime fernhalten und ausreichend Feuchtigkeit speichern. Colossal entwickelte dafür eine Lösung mit einer semipermeablen Silikonmembran, die in einer stabilen sechseckigen Halterung sitzt. Für den ersten Prototyp der äußeren Schale kamen ein Formlabs Form 4 und das Material BioMed Black Resin zum Einsatz. Später wurde die Konstruktion in Titan weiterentwickelt.
Das künstliche Ei besteht aus einer festen Außenschale und einer Silikonmembran.
Die Membran ermöglicht einen passiven Gasaustausch, ohne zusätzliche Sauerstoffzufuhr. Das ist wichtig, da hohe Sauerstoffkonzentrationen in späteren Entwicklungsphasen die DNA des Embryos schädigen können. Durch ein transparentes Sichtfenster an der Oberseite lässt sich die Entwicklung des Embryos direkt beobachten. Zudem lässt sich das Design an unterschiedliche Größen anpassen – von Eiern kleiner Kolibris bis hin zu den Eiern des Riesenmoas, die etwa die Größe eines Fußballs haben.
Das Prinzip hinter dem künstlichen Ei
Das Team wählte innerhalb von zwei Tagen nach der Eiablage die lebensfähigsten befruchteten Eier aus und überführte deren Inhalt in das künstliche Ei. Genetische Veränderungen wurden dabei nicht vorgenommen, es handelte sich ausschließlich um einen Test des Brutsystems.
Für die Wiederbelebung ausgestorbener Arten müssten genetische Eingriffe deutlich früher erfolgen, nämlich bereits auf Zellebene. Zum Zeitpunkt der Eiablage enthält ein Embryo bereits rund 50.000 Zellen – zu viele, um sie mit den heutigen Methoden gezielt genetisch zu verändern. Colossal plant daher den Einsatz sogenannter primordialer Keimzellen. Diese konnten bereits aus einer gewöhnlichen Taube gewonnen und vermehrt werden. Als möglicher Leihvogel für den Dodo gilt die eng verwandte Nikobartaube. Für den Riesenmoa kommen unter anderem Emus und Tinamus infrage. Da ein ausgewachsener Moa die Größe der natürlichen Eier seiner potenziellen Wirtsvögel deutlich übertreffen würde, spielt das künstliche Brutsystem für dieses Projekt eine wichtige Rolle.
Die offene Oberseite des künstlichen Eis ermöglicht Forschenden Einblicke in den Embryo, ohne die Entwicklungsbedingungen zu beeinträchtigen.
Weitere Einsatzmöglichkeiten der Technologie
Colossal arbeitet außerdem an Projekten rund um das Wollhaarmammut, den Beutelwolf und den Schattenwolf. Von letzterem wurden 2024 drei Jungtiere geboren. Das Sichtfenster des künstlichen Eis könnte auch für die Forschung von großem Interesse sein: Die direkte Beobachtung der frühen Organ- und Blutgefäßbildung könnte Evolutionsbiologen neue Einblicke in die Embryonalentwicklung ermöglichen. Bislang wurden diese Ergebnisse noch nicht in einer wissenschaftlichen Fachzeitschrift veröffentlicht.
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*Bild: Colossal Biosciences