Nachrichten | Studie stellt bei Nachkommen von IVF-Mäusen eine um 30% höhere DNA-Mutationsrate fest
Eine in Genome Research veröffentlichte Studie ergab, dass im Labor durch In-vitro-Fertilisation (IVF) gezeugte Mäuse eine etwas höhere genetische Mutationsrate aufwiesen als natürlich gezeugte Mäuse – eine Zunahme von etwa 30%. Das Team betonte, dass dieses biologische Signal Aufmerksamkeit verdient, sich aber nicht direkt auf Menschen übertragen lässt. Weitere Forschung zu den möglichen genetischen Auswirkungen der assistierten Reproduktion auf Nachkommen ist erforderlich.
Die Studie wurde von der Genetikerin Beth Dumont vom Jackson Laboratory geleitet. Das Team verglich die Genome natürlich gezeugter Mäuse mit denen von Mäusen, die durch Verfahren der assistierten Reproduktion, darunter ovarielle Stimulation, IVF und Embryotransfer, gezeugt wurden. Mäuse, die durch diese Verfahren geboren wurden, wiesen mehr neue Einzelbasenvarianten (SNVs) auf, also kleine Veränderungen an einem einzelnen Buchstaben der DNA-Sequenz.
Dumont erklärte, die Mutationen seien über das gesamte Genom verteilt und nicht auf wichtige Gene konzentriert gewesen; außerdem seien sie ungefähr zum gleichen Zeitpunkt wie Mutationen bei natürlich gezeugten Mäusen entstanden. Die assistierte Reproduktion könnte daher die Gesamtwahrscheinlichkeit von Mutationen erhöhen, ohne das Entwicklungsstadium zu verändern, in dem sie auftreten. „Selbst wenn die Mutationsrate steigt, handelt es sich bei den meisten Mutationen um neutrale Veränderungen, die über das Genom verstreut sind und den Phänotyp des Individuums nicht beeinflussen“, sagte sie. „Dies ist absolut gesehen kein großer Anstieg, und die Wahrscheinlichkeit einer schädlichen Mutation ist sehr gering, fast vernachlässigbar.“
Wissenschaftler schätzen im Allgemeinen, dass weniger als 2% der neuen Mutationen schädlich sind. Selbst bei einem Anstieg von 30% bleibt die absolute Zahl sehr niedrig: Das Team schätzte etwa eine zusätzliche potenziell schädliche DNA-Veränderung auf jeweils 50 durch IVF gezeugte Mäuse. Dumont verglich den Effekt damit, das Alter einer männlichen Maus um etwa 30 Wochen zu erhöhen.
Der biologische Mechanismus ist weiterhin unklar. Zu den möglichen Faktoren gehören Hormone zur ovariellen Stimulation, die dazu führen könnten, dass Eizellen erneut in ein fehleranfälliges Stadium der Meiose eintreten, sowie physikalische und chemische Auswirkungen der Embryokultur im Labor. Als nächsten Schritt will das Team die einzelnen IVF-Verfahren voneinander trennen und feststellen, ob ein bestimmter Schritt den Anstieg verursacht.
Die Forschenden betonten, dass die Studie nicht zeigt, dass derselbe Effekt bei der menschlichen IVF auftritt. Die Reproduktionsbiologie von Mäusen und Menschen unterscheidet sich erheblich, ebenso wie klinische IVF-Verfahren und Tiermodelle im Labor. Die Gründe, aus denen Patientinnen und Patienten IVF benötigen, können zudem Umwelt- oder Gesundheitsfaktoren umfassen, die die genetische Stabilität beeinflussen.
„Unsere Ergebnisse zeigen nicht direkt, dass IVF beim Menschen Mutationen verursacht, aber die Fachliteratur enthält Hinweise darauf, dass bestimmte Schritte mit genetischen Veränderungen verbunden sein könnten“, sagte Dumont. „Dies verdient weitere Untersuchung, damit Patientinnen und Patienten so umfassend wie möglich informiert werden können.“
Laura Blanco-Berdugo und Alexis Garretson vom Jackson Laboratory leisteten ebenfalls Beiträge. Die Finanzierung erfolgte aus Startmitteln des Labors und dem Maximizing Investigators' Research Award (R35 GM133415) des National Institute of General Medical Sciences.
Nachrichten | Studie stellt bei Nachkommen von IVF-Mäusen eine um 30% höhere DNA-Mutationsrate fest
Nachrichten | Studie stellt bei Nachkommen von IVF-Mäusen eine um 30% höhere DNA-Mutationsrate fest
Eine in Genome Research veröffentlichte Studie ergab, dass im Labor durch In-vitro-Fertilisation (IVF) gezeugte Mäuse eine etwas höhere genetische Mutationsrate aufwiesen als natürlich gezeugte Mäuse – eine Zunahme von etwa 30%. Das Team betonte, dass dieses biologische Signal Aufmerksamkeit verdient, sich aber nicht direkt auf Menschen übertragen lässt. Weitere Forschung zu den möglichen genetischen Auswirkungen der assistierten Reproduktion auf Nachkommen ist erforderlich.
Die Studie wurde von der Genetikerin Beth Dumont vom Jackson Laboratory geleitet. Das Team verglich die Genome natürlich gezeugter Mäuse mit denen von Mäusen, die durch Verfahren der assistierten Reproduktion, darunter ovarielle Stimulation, IVF und Embryotransfer, gezeugt wurden. Mäuse, die durch diese Verfahren geboren wurden, wiesen mehr neue Einzelbasenvarianten (SNVs) auf, also kleine Veränderungen an einem einzelnen Buchstaben der DNA-Sequenz.
Dumont erklärte, die Mutationen seien über das gesamte Genom verteilt und nicht auf wichtige Gene konzentriert gewesen; außerdem seien sie ungefähr zum gleichen Zeitpunkt wie Mutationen bei natürlich gezeugten Mäusen entstanden. Die assistierte Reproduktion könnte daher die Gesamtwahrscheinlichkeit von Mutationen erhöhen, ohne das Entwicklungsstadium zu verändern, in dem sie auftreten. „Selbst wenn die Mutationsrate steigt, handelt es sich bei den meisten Mutationen um neutrale Veränderungen, die über das Genom verstreut sind und den Phänotyp des Individuums nicht beeinflussen“, sagte sie. „Dies ist absolut gesehen kein großer Anstieg, und die Wahrscheinlichkeit einer schädlichen Mutation ist sehr gering, fast vernachlässigbar.“
Wissenschaftler schätzen im Allgemeinen, dass weniger als 2% der neuen Mutationen schädlich sind. Selbst bei einem Anstieg von 30% bleibt die absolute Zahl sehr niedrig: Das Team schätzte etwa eine zusätzliche potenziell schädliche DNA-Veränderung auf jeweils 50 durch IVF gezeugte Mäuse. Dumont verglich den Effekt damit, das Alter einer männlichen Maus um etwa 30 Wochen zu erhöhen.
Der biologische Mechanismus ist weiterhin unklar. Zu den möglichen Faktoren gehören Hormone zur ovariellen Stimulation, die dazu führen könnten, dass Eizellen erneut in ein fehleranfälliges Stadium der Meiose eintreten, sowie physikalische und chemische Auswirkungen der Embryokultur im Labor. Als nächsten Schritt will das Team die einzelnen IVF-Verfahren voneinander trennen und feststellen, ob ein bestimmter Schritt den Anstieg verursacht.
Die Forschenden betonten, dass die Studie nicht zeigt, dass derselbe Effekt bei der menschlichen IVF auftritt. Die Reproduktionsbiologie von Mäusen und Menschen unterscheidet sich erheblich, ebenso wie klinische IVF-Verfahren und Tiermodelle im Labor. Die Gründe, aus denen Patientinnen und Patienten IVF benötigen, können zudem Umwelt- oder Gesundheitsfaktoren umfassen, die die genetische Stabilität beeinflussen.
„Unsere Ergebnisse zeigen nicht direkt, dass IVF beim Menschen Mutationen verursacht, aber die Fachliteratur enthält Hinweise darauf, dass bestimmte Schritte mit genetischen Veränderungen verbunden sein könnten“, sagte Dumont. „Dies verdient weitere Untersuchung, damit Patientinnen und Patienten so umfassend wie möglich informiert werden können.“
Laura Blanco-Berdugo und Alexis Garretson vom Jackson Laboratory leisteten ebenfalls Beiträge. Die Finanzierung erfolgte aus Startmitteln des Labors und dem Maximizing Investigators' Research Award (R35 GM133415) des National Institute of General Medical Sciences.
Quelle:
Online zusammengetragen