Charakterisierung des Methylierungsmusters in menschlichen Keimzellen von Patienten, die sich einer ICSI-Behandlung unterziehen

Obwohl weltweit mehr als fünf Millionen Kinder durch assistierte Reproduktionstechniken (ARTs) gezeugt wurden, ist wenig über mögliche Auswirkungen von ART im späteren Leben bekannt. Bisher liegt der Fokus der Reproduktionsforschung auf der Erfolgsquote der Kinderwunschbehandlung. Es gibt zunehmend Hinweise darauf, dass die Exposition gegenüber Umweltsubstanzen, dem Alter des Patienten oder Bedingungen der In-vitro-Kultur in der frühen Entwicklung mit einem lebenslang erhöhten Risiko für Stoffwechsel- und andere häufige Erkrankungen verbunden ist. Diese erhöhten Krankheitsrisiken sind wahrscheinlich auf umweltbedingte epigenetische Veränderungen zurückzuführen, die zu einer Fehlregulation von Genen und Signalkaskaden führen. Dazu gehören das Beckwith-Wiedemann- und das Angelman-Syndrom.

Die in diesem Zusammenhang am besten untersuchte epigenetische Modifikation ist die DNA-Methylierung, die zeitlich und hochkoordiniert die Genexpression reguliert. Vorstudien haben bereits gezeigt, dass ein erhöhtes Vateralter das Methylierungsmuster im Sperma und Nabelschnurblut von Kindern beeinflusst. Darüber hinaus hinterlässt die intrazytoplasmatische Spermieninjektion (ICSI) auch epigenetische Signaturen im Nabelschnurblut. Anders als bei Spermien ist wenig über die Methylierung menschlicher Eizellen und ihre Anfälligkeit für Umweltfaktoren bekannt. Der Hauptgrund dafür ist die Schwierigkeit, menschliche Eizellen in ausreichender Zahl für eine genomweite Analyse zu sammeln. Ziel dieser Studie ist die Analyse des Methylierungsmusters von unreifen Eizellen, die für eine weitere ICSI-Behandlung nicht geeignet sind, von Frauen mit verminderter Fertilität. Die Produkte der Genexpression und auch die Methylierung der DNA selbst können mit neu entwickelten DNA-Sequenzierungsmethoden untersucht werden. Anhand der Ergebnisse einer Vielzahl von Eizellen verschiedener Frauen konnten Risikoabschätzungen für individuelle Faktoren wie das Alter der Patientin sowie Zusammenhänge zwischen dem Auftreten von Veränderungen in der Genexpression und dem unerfüllten Kinderwunsch getroffen werden. Außerdem sollen die Methylierungsmuster in Spermien von 20 Patienten als Referenz untersucht werden.