Eine Gentherapie-Spritze könnte dafür sorgen, dass Katzen nicht schwanger werden, ohne kastriert zu werden.

Invasive Operationen zur Kastration von Katzen könnten bald der Vergangenheit angehören und durch eine einzige Injektion ersetzt werden.

Eine injizierte Gentherapie bei weiblichen Katzen verhinderte, dass sie schwanger wurden, wie Forscher am 6. Juni in Nature Communications berichten. Auch nach Paarungen mit fruchtbaren Männchen brachte keine Katze ein Kätzchen zur Welt. Wenn diese Taktik in weiteren Tests bestehen bleibt, könnte sie einen effizienteren Weg zur Kontrolle einer weltweiten Population von Straßenkatzen bieten, die Hunderte von Millionen umfasst.

"Wir lieben Hauskatzen, aber sie sind in der Umwelt Killer," sagt Bill Swanson, ein Biologe für Naturschutz im Cincinnati Zoo & Botanical Garden. Jedes Jahr töten herumstreunende Katzen weltweit vermutlich Milliarden von Vögeln und kleinen Säugetieren (SN: 1/29/13). Das Kastrieren sowohl von wilden als auch von Haustieren kann dazu beitragen, die Katzenpopulation und ihre Verluste unter Kontrolle zu halten.

Die experimentelle Gentherapie zielt auf das Anti-Müller-Hormon ab, auch bekannt als Müller-Hemmsubstanz, ein Protein, das die Entwicklung der Geschlechtsorgane des Fetus unterstützt. Nach der Injektion führt ein modifiziertes Virus das Gen, das das Hormon produziert, in die Zellen der Katzen ein. Die Zellen produzieren dann mehr Anti-Müller-Hormon als normal. Hohe Proteingehalte können verhindern, dass die Eierstöcke einer Katze durch die Aufrechterhaltung von Follikeln - den Strukturen, die Eier beherbergen und freisetzen - in einem inaktivem Zustand, Eier freisetzen.

Im neuen Versuch behandelte Swanson mit Kollegen sechs weibliche Katzen mit der Gentherapie. Drei erhielten eine hohe Dosis und weitere drei eine niedrigere Dosis. Zusätzlich erhielten drei Kontrollkatzen ein Placebo. Keine hatte schwere Nebenwirkungen.

Das Team hielt alle neun Katzen zusammen mit einem fruchtbaren Männchen in zwei viermonatigen Tests. Ein Versuch fand acht Monate nach der Behandlung statt, der zweite mit einem anderen Männchen fast zwei Jahre nach der Injektion. Bei beiden Tests brachten die Kontrollkatzen nach einer Paarung mit Männchen nur einmal Würfe zur Welt. Aber keines der sechs behandelten Katzen wurde trotz zweier Paarungen mit den Männchen schwanger.

Die Proof-of-Concept-Studie ist "das erste echte Anzeichen dafür, dass wir etwas tun könnten, außer Katzen zu sterilisieren", sagt Julie Levy, eine Tierärztin an der University of Florida in Gainesville, die nicht an der Studie beteiligt war. Die Einzelinjektion ist besonders vielversprechend zur Kontrolle von wilden Populationen, weil sie es ermöglicht, wild lebende Katzen nicht zur chirurgischen Behandlung in eine Klinik bringen zu müssen oder Tiere mehrmals einzufangen, um sie mit mehreren Dosen zu behandeln.

Frühere Alternativen zu Operationen, wie Impfstoffe, erwiesen sich auf lange Sicht als unwirksam. Impfstoffe lehren den Körper, fremde Eindringlinge anzugreifen. Die Entwicklung eines kontrazeptiven Impfstoffs, der auf die Hypophyse abzielt, die Hormone freisetzt, die den Eisprung auslösen, war schwierig. "Dein gesamtes Immunsystem ist darauf ausgelegt zu erkennen, was zu dir gehört und was fremd ist", sagt Levy. Krankheiten können entstehen, wenn Immunreaktionen lernen, den Körper selbst anzugreifen.

Viele Forscher versuchten, verschiedene Impfstoffe als Katzenkontrazeptivum zu entwickeln, aber "wir gaben auf", sagt Levy.

Die experimentelle Gentherapie könnte jedoch ein besserer Ansatz sein, da sie nicht auf das Immunsystem angewiesen ist, sondern stattdessen mehr von etwas produziert, das der Körper bereits hat, sodass das Immunsystem idealerweise überhaupt nicht eingreift.

Zudem wird das Gen an Muskelzellen abgegeben, sagt David Pépin, ein Reproduktionsbiologe am Massachusetts General Hospital und der Harvard Medical School. Dort produziert die Zelle das Hormon mittels kleiner, runder DNA-Strings. Diese Strings schweben in der Zelle herum und werden nicht in die Instruktionsanleitung der Zelle - der DNA im Inneren des Zellkerns - eingefügt. Weil Muskelzellen im Allgemeinen nicht absterben, kann die DNA ein Leben lang haften bleiben.

Die Studie berichtet über Ergebnisse nach zwei Jahren, sagt Pépin, aber bis dato hat das Team die Katzen bereits mehr als vier Jahre lang begleitet. Da Gentherapie auch in anderen Tieren, einschließlich Menschen, ein Leben lang dauern kann, ist es wahrscheinlich, dass bei richtiger Dosierung dasselbe für Katzen gilt.

In der Studie paarten sich zwei der behandelten Katzen mit Männchen. Eine paarte sich insgesamt neunmal und wurde dennoch nie schwanger. Eine Untersuchung der Hormone aller Katzen zeigte, dass die behandelten Weibchen zwar nicht ovulierten, andere Hormone, die an Fortpflanzung und Erregung beteiligt sind - auch bekannt als Hitze, eine Zeit, in der weibliche Katzen bereit sind, zu paaren - jedoch intakt blieben.

Die vier behandelten Katzen, die sich nicht mit Männchen paarten, hatten Spitzen in den Östrogenspiegeln, ein Anzeichen für Hitze. Aber basierend auf dem Verhalten der Katzen hätte man das nie vermutet, betont Swanson. Die Weibchen erlaubten den Männchen nicht zu paaren, ein Zeichen dafür, dass die Weibchen nicht in Hitze waren.

Males pursuing a ready-to-breed female are incredibly persistent if she’s in estrus, he says. A male will become restless, endlessly following a female and attempting to mount her if he thinks it’s possible to breed. “It’s like velociraptors in Jurassic Park testing the fence. All the time they’re testing these cats if they’re in estrus.”  

That’s the kind of annoying behavior that makes people not want cats in their neighborhoods, Levy says. For her, the ideal cat contraception would keep females from allowing any males to breed with them. Hopefully that would stop fertile, disruptive males from yowling, spraying urine to mark territory and fighting other males when chasing a female rendered infertile by gene therapy. 

It will still be years before the treatment makes it to vet offices, if approved by the U.S. Food and Drug Administration and similar agencies around the world. Swanson, Pépin and colleagues are still tweaking the gene and method of delivery, exploring how to make it as effective as possible as well as cost-effective to make. Clinical studies with more cats are also required to verify the injection’s safety and efficacy.

Still, “it’s a really different way to do contraception,” Pépin says. And anti-Müellerian hormone is common among animals, so it may be possible to expand to other invasive species. Pépin and others are even exploring ways to leverage the hormone in humans as a nonpermanent form of contraception (SN: 8/22/17). There’s still a lot to learn, “but I think there’s a great opportunity here.”

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