Nachrichten aus der Welt der Gametogenese in vitro.

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Nachrichten aus der Welt der Gametogenese in vitro.

Auf den beiden New Yorker Sitzungen des Best Of Meetings der Europäischen Gesellschaft für menschliche Reproduktion und Embryologie (ESHRE) und der Amerikanischen Gesellschaft für Reproduktionsmedizin (ASRM) überprüften die Teilnehmer Laborgametogenesetechnologien, die möglicherweise vor der Krebsbehandlung die Möglichkeit bieten, die Fruchtbarkeit in präpubertären Jungen und Mädchen zu erhalten.

Während einer parallelen Sitzung über Gametogenese bei einem Treffen in New York beschrieb der Pittsburgh-Biologe Kyle Orwig die Geburt des ersten Primaten der Welt, der aus Spermien des präpubertären Hodengewebes des Vaters gebildet und anschließend unter die Haut des Hodensackes junger Empfänger gepfropft wurde. Nur wenige Tage später wurden die Ergebnisse des Experiments als wissenschaftliche Leistung angekündigt, so dass erstmals die Möglichkeit erhalten werden konnte, fruchtbare Fähigkeiten bei vorpubertären Jungen zu erhalten. Es wurde berichtet, dass Gewebestellen im Laufe des Jahres Testosteron produzieren, und alle Gewebefragmente, die aus den transplantierten Stätten extrahiert wurden, produzierten auch Spermien. Orvig erklärte, dies sei der erste Fall einer Geburt von Primaten als Folge der Autotransplantation eines präpubertären Affenhoden namens Grady, der im letzten Jahr geboren wurde und nun im National Oregon Primate Research Center überwacht wird. Laut Orvig besteht das Ziel nun darin, das Experiment mit den Hoden an anderen Tieren zu wiederholen und es dann unter Verwendung von unbeschnittenem menschlichen Gewebe zu reproduzieren.

 Im Jahr 2012 berichtete die Orvig-Gruppe über ähnliche Erfolge mit  Stammzelltransplantationstechniken, bei denen Spermatogonialstammzellen, die vor der Chemotherapie aus Hodengewebe präpubierter Affen gewonnen wurden, wieder in den Hoden injiziert wurden. Dies führte zu gesunden Spermien nach der Operation. Laut Orvig ist diese Technologie derzeit „einsatzbereit für die Behandlung von Menschen“ und mehr als 1.000 junge Patienten aus aller Welt sind bereit, sie für sich selbst zu testen. Ein kürzlich in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichter Bericht zu diesen Ereignissen bestätigte, dass das Orvig-Team zusammen mit Mitarbeitern anderer medizinischer Zentren jetzt über mehr als 200 Jungen verfügt, die für das präpubertäre Gewebe geeignet sind. Dieses Problem kann zur Lösung der oben beschriebenen Probleme bei der Stammzelltransplantation verwendet werden vor der Gewebetransplantation. Laut Stefan Schlatt, dem früheren Koordinator der SIG-Andrology ESHRE, scheinen beide Techniken für menschliches Experimentieren geeignet zu sein.

Eine Überprüfung anderer Technologien für das Wachstum von humanen Primärfollikeln und Gameten unter Laborbedingungen legt nahe, dass alle diese komplexen Arbeiten bisher weitgehend experimentell sind, insbesondere im Hinblick auf die Oogenese. Evelyn Telfer von der University of Edinburgh war Mitglied des ersten Teams, das die vollständige Entwicklung eines Ovarialgewebes mit in vitro gezüchteten Primärfollikeln erreichte. Der nächste Schritt sei die Optimierung der Methode mit verbesserten Nährmedien und die Durchführung paralleler Studien an großen Tiermodellen. Für klinische Studien am Menschen ist es zunächst erforderlich, die HFEA-Zulassung (Abteilung für Düngung und menschliche Embryologie) für die Eizellbefruchtung mittels In-vitro-Gametogenese (IVG) einzuholen.

Die Methoden für das Wachstum von primären Ovarialfollikeln in vitro sind seit dem Beginn des Eggbert-Projekts, der ersten erfolgreichen Geburt einer Maus, im Jahr 1996, beginnend mit der Geburt des Lebens im primären Ovarialfollikel, signifikant fortgeschritten und wurden nach In-vitro-Fertilisation zu Fett kultiviert faul Nagetier, im bildlichen Ausdruck von Telfer. Ihrer Ansicht nach ist die Notwendigkeit, die Wirksamkeit dieser Methoden in vitro zu verbessern, auf die Eigenschaften von präpubertären Mädchen zurückzuführen. In diesem Fall ist das Einfrieren von Eiern und Embryonen nicht praktikabel. Bis heute wurden weltweit mehr als 100 Fälle von Lebendgeburten mit aufgetautem kortikalem Ovarialgewebe registriert. Es besteht jedoch das Risiko, dass bösartige Zellen wieder in Patienten eingesetzt werden. Dies ist der Schwerpunkt der Arbeit des Telfer-Teams, in dem mikrokortikale Fragmente von gesundem Gewebe, einschließlich derjenigen von Patienten mit verändertem Geschlecht, in der basalen Umgebung vorbereitet werden, um das Wachstum von isolierten Follikeln zu initiieren. Bis heute wurden bereits bedeutende Erfolge erzielt, einschließlich der Metaphase II. Allerdings überleben nur 30% der Eizellen den Kultivierungsprozess, und es wird ein "Alterungseffekt" sowie unterschiedliche Ergebnisse bei Patienten, die eine Chemotherapie erhalten, je nach Behandlungsverlauf beobachtet.

Carlos Plancha von der Universität von Lissabon stellte ein Update zum Fortschritt der In-vitro-Oogenese zur Verfügung. Beeindruckende Ergebnisse wurden in Versuchen mit Mäusen erzielt, insbesondere 2016, als in vitro eine vollständige Meiose von Keimzellen aus embryonalen Stammzellen erreicht wurde. Zusätzlich zur Oogenese wurde bei Mäusen in vitro eine Reproduktion von fruchtbaren Oozyten aus embryonalen / induzierten pluripotenten Stammzellen erreicht, Versuche mit einigen anderen Tierarten führten jedoch nur zu einem teilweisen oder fragmentarischen Erfolg der Nachkommen. Was die Aussichten für die Anwendung der genannten Methoden zur Behandlung von Menschen anbelangt, so wurden, wie bereits erwähnt, nur "kleine Schritte" in dieser Richtung unternommen: Die Induktion primärer Keimzellen, ähnlich wie pluripotente Stammzellen, und die Bildung von Oogonie sind in vitro noch nicht erreicht worden.

 

Foto: ASRM
Basierend auf ESHRE