Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) ist weltweit etwa jeder sechste Mensch im Laufe seines Lebens von Unfruchtbarkeit betroffen. Unfruchtbarkeit ist gemäß der Definition der American Society for Reproductive Medicine (ASRM) eine Krankheit, ein Problem oder ein Zustand, der durch „die Unfähigkeit, eine zufriedenstellende Schwangerschaft zu erreichen, basierend auf medizinischer, sexueller und reproduktiver Vorgeschichte, Alter, klinischen Befunden, körperlichen diagnostische Tests oder eine Kombination dieser Patientenfaktoren“ oder die einen medizinischen Eingriff erfordern, „um einzeln oder als Paar eine erfolgreiche Schwangerschaft zu erreichen“. Obwohl assistierte Reproduktionstechniken wie die In-vitro-Fertilisation einen enormen Einfluss auf die Behandlung bestimmter Formen der Unfruchtbarkeit hatten, können nicht alle Formen der Unfruchtbarkeit (wie im ASRM definiert) mit bestehenden Strategien behandelt werden.
Kürzlich ist eine leistungsstarke Technologie entstanden, die als In-vitro-Human-Gametogenese bekannt ist und pluripotente Stammzellen (PSCs), beispielsweise induzierte pluripotente Stammzellen (iPSCs) von Patienten, verwendet, um menschliche Keimzellen zu erzeugen, die möglicherweise in Kulturen entstehen können zu reifen Gameten und bietet so einen Zugang zur Behandlung aller Formen der Unfruchtbarkeit, unabhängig vom Geschlecht.
Die Forschung zur menschlichen Gametogenese in vitro ist jedoch noch im Anfangsstadium und das aktuelle Ziel besteht darin, den vollständigen Prozess der menschlichen Gametogenese zu reproduzieren. Bisher bestand eine der größten Herausforderungen darin, sich in der Gründerpopulation von Keimzellen oder menschlichen Urkeimzellen (hPGCs) zu reproduzieren, ein charakteristisches Ereignis, das als epigenetische Reprogrammierung bekannt ist (bei der das elterliche „Gedächtnis“ von den vorhandenen Zellen geerbt wurde). in ihrer DNA, wird wiederhergestellt oder gelöscht), was für die korrekte Differenzierung von Keimzellen notwendig ist.
Nun hat ein Team, zu dem unter anderem Yusuke Murase und Mitinori Saitou vom Institute for Advanced Studies in Human Biology (ASHBi) der Universität Kyoto in Japan gehören, in einer neuen Studie die Kultivierungsbedingungen identifiziert, die zur Förderung der epigenetischen Reprogrammierung erforderlich sind und Differenzierung von Keimzellen in Vorläufer reifer Gameten, wodurch ein neuer Meilenstein auf dem Gebiet der menschlichen Gametogenese in vitro erreicht wird.
Den Autoren der neuen Studie ist es gelungen, die Kulturbedingungen zu identifizieren, die notwendig sind, um die epigenetische Reprogrammierung und die Differenzierung von Keimzellen in Vorläufer reifer Gameten zu steuern, was ein Vorher und Nachher auf dem Gebiet der menschlichen Gametogenese in vitro markiert. (Illustration: WPI-ASHBi / Universität Kyoto)
„Unsere Studie stellt nicht nur einen grundlegenden Fortschritt im Wissen über die Humanbiologie und die Prinzipien dar, die der epigenetischen Reprogrammierung beim Menschen zugrunde liegen, sondern auch einen Meilenstein in der Erforschung der menschlichen Gametogenese in vitro“, betont Saitou. „Obwohl noch viele Herausforderungen vor uns liegen und der Weg zweifellos lang sein wird, insbesondere wenn die ethischen, rechtlichen und sozialen Implikationen im Zusammenhang mit der klinischen Anwendung der menschlichen Gametogenese in vitro berücksichtigt werden, haben wir einen bedeutenden Schritt in Richtung des möglichen Schritts gemacht In-vitro-Gametogenese bis zur Reproduktionsmedizin“.
Murase, Saitou und ihre Kollegen stellen die technischen Details ihrer Leistung in der Fachzeitschrift Nature unter dem Titel „In Vitro Reconstitution of Epigenetic Reprogramming in the Human Germ Line“ vor. (Brunnen: NCYT von Amazings)
