Die Fortschritte in der assistierten Reproduktion beschränken sich nicht mehr nur auf die einfache Stimulation der Eierstöcke. Ein internationales Team hat nun einen wichtigen Schritt getan, indem es direkt die chromosomale Qualität der Eizellen in Angriff nimmt, einen grundlegenden biologischen Faktor der reproduktiven Alterung. Ihr Ansatz, kürzlich in Edinburgh vorgestellt, beruht auf einem gezielten molekularen Eingriff.
Diese Forschung befasst sich mit einem zentralen Problem der Fertilität: die Zunahme chromosomaler Anomalien in den Eizellen mit dem Alter. Diese Fehler, die Ursache für Implantationsversagen und Fehlgeburten sind, sind der Hauptgrund für den Rückgang der IVF-Erfolgsraten nach dem 35. Lebensjahr. Die Arbeiten, geleitet vom Max-Planck-Institut und dem Start-up Ovo Labs, schlagen eine direkte Korrektur dieses Defekts vor, indem sie die Spiegel eines für die richtige Zellteilung essentiellen Proteins wiederherstellen.
Die Alterung der Eizellen: Eine Frage des Zusammenhaltes
Der Ursprung des Problems liegt in der Meiose, der spezifischen Zellteilung, die die Eizelle auf die Befruchtung vorbereitet. Um einen gesunden Embryo zu bilden, müssen sich die 23 Chromosomenpaare perfekt symmetrisch trennen. Mit zunehmendem Alter gerät dieser Präzisionsmechanismus aus dem Gleichgewicht. Die Chromosomen, die normalerweise in ihrer Mitte verbunden sind, neigen dazu, sich vorzeitig zu trennen.
Diese chaotische Trennung führt zu Eizellen mit einer abnormalen Anzahl von Chromosomen, einem Zustand, der als Aneuploidie bezeichnet wird. Er ist die Ursache vieler Schwierigkeiten. Britische Daten veranschaulichen diese Herausforderung: Die Geburtenrate pro transferiertem Embryo sinkt von 35 % bei Frauen unter 35 Jahren auf nur 5 % bei den 43-44-Jährigen. Die Suche nach einer Lösung motivierte daher die eingehende Untersuchung der beteiligten zellulären Mechanismen.
Das Team stellte fest, dass das Versagen mit der Abnahme eines spezifischen Proteins korreliert: Shugoshin 1. Seine Rolle ist entscheidend: Es wirkt wie ein molekularer Klebstoff, der die Integrität der Chromosomenpaare bis zum genauen Zeitpunkt ihrer Trennung aufrechterhält. Mit zunehmendem Alter produzieren die Eizellen weniger von diesem Protein, was die Chromosomenstruktur schwächt und den Weg für Fehler ebnet. Diese Entdeckung bildete den Ausgangspunkt für den getesteten therapeutischen Ansatz.
Ein gezielter Eingriff zur Wiederherstellung der Funktion
Die entwickelte Strategie ist von scheinbarer Einfachheit: Das fehlende Protein direkt in die Eizelle wiedereinführen. Nach einer konventionellen Entnahme in der Klinik erhalten die Eizellen eine Mikroinjektion von Shugoshin 1, mit dem Ziel, Konzentrationen wiederherzustellen, die denen bei jüngeren Frauen ähneln. Dieser Vorgang erfolgt im Labor, bevor die Befruchtung durch intrazytoplasmatische Spermieninjektion erfolgt.
Die vorläufigen Ergebnisse, detailliert in einer Vorveröffentlichung auf
bioRxiv, sind ermutigend. Bei einer Stichprobe von von Patientinnen gespendeten Eizellen sank der Anteil mit Defekten in der Chromosomenausrichtung von 53 % in der unbehandelten Gruppe auf 29 % nach der Behandlung. Selbst bei Frauen über 35 wurde eine Tendenz zur Verbesserung beobachtet (die Fehlerrate sank von 65 auf 44 %), obwohl die Studie erweitert werden muss, um diesen Punkt statistisch zu bestätigen.
Die Forscher dämpfen jedoch die Begeisterung, indem sie auf den vorläufigen Charakter dieser Daten hinweisen. Der nächste Schritt besteht darin, zu überprüfen, ob diese Verbesserung der Eizellqualität sich konkret in der Bildung lebensfähigerer Embryonen und letztendlich in einer Zunahme gesunder Geburten niederschlägt. Es laufen Gespräche mit den Gesundheitsbehörden über die Möglichkeit einer klinischen Studie.
Um weiterzugehen: Was ist Aneuploidie?
Aneuploidie bezeichnet eine Anomalie der Chromosomenzahl in einer Zelle. Normalerweise haben menschliche Zellen, außer den Keimzellen, 46 Chromosomen, die in 23 Paaren organisiert sind. Eine gesunde Eizelle oder Spermie enthält nur 23, eines von jedem Paar. Bei der Befruchtung verbinden sich die beiden Sätze, um die 46 Chromosomen neu zu bilden.
Wenn eine Keimzelle eine falsche Anzahl von Chromosomen mitbringt, wird der daraus resultierende Embryo aneuploid sein. Zum Beispiel führt eine Eizelle mit 24 Chromosomen (mit einem doppelten Chromosom 21) nach der Befruchtung zu einem Embryo mit 47 Chromosomen, darunter drei Kopien des Chromosoms 21. Diese spezifische Situation ist die Ursache für das Down-Syndrom (Trisomie 21).
Aneuploidie ist eine Hauptursache für ein frühes Scheitern der Schwangerschaft. Die meisten aneuploiden Embryonen nisten sich nicht in der Gebärmutter ein oder führen im ersten Trimester zu einer spontanen Fehlgeburt. Die Häufigkeit dieser Fehler nimmt mit dem mütterlichen Alter exponentiell zu, aufgrund der Alterung der seit der Geburt gelagerten Eizellen.
Autor des Artikels: Cédric DEPOND
Quelle: bioRxiv