Mitochondrien sind zentrale Organellen für die zelluläre Energieversorgung. Mutationen in der mitochondrialen DNA (mtDNA) können zu einem breiten Spektrum maternaler Erkrankungen führen, die häufig multisystemisch verlaufen und bisher nur symptomatisch behandelbar sind.
Da die mtDNA ausschließlich maternal vererbt wird, besteht für betroffene Frauen ein hohes Risiko, pathogene Mutationen an ihre Nachkommen weiterzugeben. Klassische Methoden wie die Präimplantationsdiagnostik (PID) sind nur begrenzt geeignet, da selbst geringe Mengen mutierter mtDNA nach der Geburt zu einer Progression führen können.
Vor diesem Hintergrund gewinnt die Reproduktionsmedizin zunehmend an Bedeutung. Dr. rer. nat. Tom Trapphoff (Dortmund) stellte innovative Ansätze wie Spindeltransfer (ST) und Pronukleustransfer (PNT) vor. Beim ST wird der Meiose-II-Spindelapparat der Eizelle der betroffenen Frau isoliert und in eine enukleierte Spender-Eizelle mit gesunden Mitochondrien transferiert. Nach anschließender Befruchtung mit dem väterlichen Spermium entsteht ein Embryo mit dem nukleären Genom der Eltern und einer gesunden mtDNA-Population. Beim PNT wird zunächst die Eizelle der betroffenen Frau befruchtet. Anschließend werden die elterlichen Pronuklei entnommen und in eine enukleierte, zuvor ebenfalls befruchtete Spender-Eizelle übertragen. Der Vorteil besteht darin, dass bereits das gesamte elterliche Genom vorhanden ist, bevor der Austausch erfolgt.
ST und PNT ermöglichen eine drastische Reduktion der pathogenen mtDNA-Anteile und somit die Geburt gesunder Kinder. Insbesondere bei hoher Mutationslast, bei der PID keine sichere Alternative darstellt, eröffnen sich reproduktive Optionen. Das nukleäre Erbgut stammt von den genetischen Eltern, sodass die familiäre Identität bewahrt bleibt. Allerdings können auch bei sorgfältiger Durchführung geringe Restmengen mutierter mtDNA in die Spender-Eizelle gelangen, was zu einem „genetic drift“ im Verlauf der Embryonalentwicklung führen kann.
Da der Eingriff eine „Drei-Eltern-Konstellation“ impliziert, bestehen gesellschaftliche und ethische Vorbehalte. Verfahren wie ST und PNT sind in Deutschland nach dem Embryonenschutzgesetz bislang untersagt. „Wir haben eine Hybridbildung“, sagte Trapphoff, „und das ist dezidiert ausgeschlossen. Das heißt, wir werden da Zaungäste sein.“
Vortrag Dr. rer. nat. Tom Trapphoff
