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- Out 5, 2021
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Wichtige Studie für künstliche Befruchtung:
Forscher finden „Pausetaste“ für Embryos
Für Bären, Rehe oder Robben ist es lebenswichtig, jetzt haben Wissenschaftler auch beim Menschen eine Möglichkeit entdeckt, die Entwicklung des Embryos zu pausieren. Was steckt dahinter?
Insgesamt ist von mehr als 130 Säugetieren bereits bekannt, dass sie eine sogenannte Keimruhe einlegen können. Die Tiere sorgen so etwa dafür, dass ihre Jungen im Frühsommer und nicht im Winter geboren werden.
Nun zeigt eine Studie von Nicolas Rivron vom Institut für Molekulare Biotechnologie (IMBA) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) in Wien und Aydan Bulut-Karslıoğlu am Max-Planck-Institut für molekulare Genetik in Berlin, dass diese Pause auch beim Menschen möglich sein könnte.
„Pausetaste“ sorgt für Ruhephase vor der Einnistung
Die Forscher entdeckten eine Art „Pausetaste“, mit der sich bei einem menschlichen Embryo eine Ruhephase auslösen lässt.
Die Keimruhe bei vielen Säugetieren findet meist im Blastozystenstadium statt. Das ist der Zeitpunkt nach der Befruchtung, kurz bevor sich der Embryo in der Gebärmutter einnistet. Während der Pause entwickelt er sich nicht weiter. Der Zustand kann wochen- oder sogar monatelang anhalten, bis die Entwicklung fortgesetzt wird.
Signalweg als „Pausetaste“ für menschliche Embryos
Nicht alle Säugetiere verwenden diese Fortpflanzungsstrategie, bei vielen konnte sie allerdings in Experimenten ausgelöst werden. Da es ethisch nicht vertretbar ist, ähnliche Experimente an menschlichen Embryonen durchzuführen, experimentierten die Wissenschaftler mit menschlichen Stammzellen und Blastozysten-Modellen (Blastoide).
Dabei stellten sie fest, dass eine Veränderung an einer bestimmten Stelle, dem sogenannten mTOR-Signalweg, für eine Keimruhe sorgt.
„Als wir menschliche Stammzellen und Blastoide am mTOR-Signalweg behandelten, beobachteten wir eine Entwicklungsverzögerung. Das bedeutet, dass auch menschliche Zellen eine Reaktion ähnlich der Keimruhe hervorrufen können“, erklärt Aydan Bulut-Karslıoğlu.
Was bedeutet das für uns?
„Dieses Potenzial könnte ein Überbleibsel des evolutionären Prozesses sein, das wir aber nicht mehr nutzen“, sagt Nicolas Rivron. Die Entdeckung sei vorrangig für die Reproduktionsmedizin wichtig. Paare, die nicht auf natürlichem Wege schwanger werden können, könnten bei einer künstlichen Befruchtung von der Forschung profitieren.
„Einerseits ist bekannt, dass eine schnellere Entwicklung die Erfolgsrate der In-vitro-Fertilisation (IVF, eine Form der künstlichen Befruchtung) erhöht. Eine Steigerung der mTOR-Aktivität könnte diese schnelle Entwicklung erreichen“, erklärt Rivron. „Andererseits könnte ein Ruhezustand während einer IVF-Behandlung ein größeres Zeitfenster bieten, um die Gesundheit des Embryos zu beurteilen und den Embryo mit der Mutter zu synchronisieren, um damit die Einnistung in der Gebärmutter zu verbessern.“
Bild Zeitung
Forscher finden „Pausetaste“ für Embryos
Für Bären, Rehe oder Robben ist es lebenswichtig, jetzt haben Wissenschaftler auch beim Menschen eine Möglichkeit entdeckt, die Entwicklung des Embryos zu pausieren. Was steckt dahinter?
Insgesamt ist von mehr als 130 Säugetieren bereits bekannt, dass sie eine sogenannte Keimruhe einlegen können. Die Tiere sorgen so etwa dafür, dass ihre Jungen im Frühsommer und nicht im Winter geboren werden.
Nun zeigt eine Studie von Nicolas Rivron vom Institut für Molekulare Biotechnologie (IMBA) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) in Wien und Aydan Bulut-Karslıoğlu am Max-Planck-Institut für molekulare Genetik in Berlin, dass diese Pause auch beim Menschen möglich sein könnte.
„Pausetaste“ sorgt für Ruhephase vor der Einnistung
Die Forscher entdeckten eine Art „Pausetaste“, mit der sich bei einem menschlichen Embryo eine Ruhephase auslösen lässt.
Die Keimruhe bei vielen Säugetieren findet meist im Blastozystenstadium statt. Das ist der Zeitpunkt nach der Befruchtung, kurz bevor sich der Embryo in der Gebärmutter einnistet. Während der Pause entwickelt er sich nicht weiter. Der Zustand kann wochen- oder sogar monatelang anhalten, bis die Entwicklung fortgesetzt wird.
Signalweg als „Pausetaste“ für menschliche Embryos
Nicht alle Säugetiere verwenden diese Fortpflanzungsstrategie, bei vielen konnte sie allerdings in Experimenten ausgelöst werden. Da es ethisch nicht vertretbar ist, ähnliche Experimente an menschlichen Embryonen durchzuführen, experimentierten die Wissenschaftler mit menschlichen Stammzellen und Blastozysten-Modellen (Blastoide).
Dabei stellten sie fest, dass eine Veränderung an einer bestimmten Stelle, dem sogenannten mTOR-Signalweg, für eine Keimruhe sorgt.
„Als wir menschliche Stammzellen und Blastoide am mTOR-Signalweg behandelten, beobachteten wir eine Entwicklungsverzögerung. Das bedeutet, dass auch menschliche Zellen eine Reaktion ähnlich der Keimruhe hervorrufen können“, erklärt Aydan Bulut-Karslıoğlu.
Was bedeutet das für uns?
„Dieses Potenzial könnte ein Überbleibsel des evolutionären Prozesses sein, das wir aber nicht mehr nutzen“, sagt Nicolas Rivron. Die Entdeckung sei vorrangig für die Reproduktionsmedizin wichtig. Paare, die nicht auf natürlichem Wege schwanger werden können, könnten bei einer künstlichen Befruchtung von der Forschung profitieren.
„Einerseits ist bekannt, dass eine schnellere Entwicklung die Erfolgsrate der In-vitro-Fertilisation (IVF, eine Form der künstlichen Befruchtung) erhöht. Eine Steigerung der mTOR-Aktivität könnte diese schnelle Entwicklung erreichen“, erklärt Rivron. „Andererseits könnte ein Ruhezustand während einer IVF-Behandlung ein größeres Zeitfenster bieten, um die Gesundheit des Embryos zu beurteilen und den Embryo mit der Mutter zu synchronisieren, um damit die Einnistung in der Gebärmutter zu verbessern.“
Bild Zeitung