Mitochondrienspende

Synonyme: Mitochondrientransfer, Drei-Eltern-Baby-Technik
Englisch: mitochondrial donation, mitochondrial donation treatment (MDT), mitochondrial replacement therapy (MRT)

Definition

Die Mitochondrienspende ist ein spezialisiertes Verfahren der In-vitro-Fertilisation (IVF), bei dem die mitochondriale DNA (mtDNA) von einer dritten Person stammt. Das Verfahren wurde entwickelt, um die Übertragung von Mitochondriopathien von der Mutter auf das Kind zu verhindern.

Hintergrund

Mitochondrien und somit auch mögliche Mutationen innerhalb der mtDNA werden ausschließlich maternal vererbt. Da i.d.R. nicht alle Mitochondrien die krankheitsauslösenden Mutationen tragen (Heteroplasmie) und die Verteilung während der Zellteilung zufällig erfolgt, ist es schwer vorherzusagen, ob und wie schwer die Nachkommen an einer Mitochondriopathie erkranken. Bei einer Manifestation sind die Erkrankungen jedoch häufig schwerwiegend und betreffen meist mehrere Organsysteme (v.a. Skelett-, Herzmuskulatur und Gehirn).

Ablauf

Die grundlegenden Schritte umfassen die Entnahme der nukleären DNA aus der Eizelle oder dem Embryo der Mutter und deren Transfer in eine gespendete Eizelle oder einen Embryo, aus dem die DNA zuvor entfernt wurde. Die resultierende Eizelle oder der Embryo haben dann die nukleäre DNA der Mutter und die mitochondriale DNA des Spenders. Es folgt das Einsetzung in den Uterus der hormonell konditionierten Mutter, die den Fetus dann in einer normalen Schwangerschaft weiter austrägt.

Formen

Es gibt zwei Hauptformen der Mitochondrienspende:

maternaler Spindeltransfer (MST)
Vorkern-Transfer bzw. pronukleärer Transfer (PNT)

Maternaler Spindeltransfer

Bei dieser Form wird der Zellkern während der Metaphase II der Meiose inklusive assoziiertem Spindelapparat aus der Eizelle der Mutter isoliert und in die Spender-Eizelle übertragen. Danach erfolgt die Befruchtung mit dem Sperma des Vaters.

Vorkern-Transfer

Beim Vorkern-Transfer wird der Austausch der nukleären DNA erst nach der Befruchtung durchgeführt. Die Vorkerne (Pronuclei) werden aus der frühen Zygote isoliert und in eine entkernte Zygote transferiert. Dazu wurde zuvor eine Spender-Eizelle ebenfalls mit dem Sperma des Vaters befruchtet.

Rechtliches

Die Mitochondrienspende ist in vielen Ländern, einschließlich den USA und vielen europäischen Ländern, aus ethischen Gründen noch umstritten. Bislang (2023) kann das Verfahren legal nur in wenigen Ländern (z.B. Großbritannien und Australien) durchgeführt werden.

Quellen

Craven et al., Pronuclear transfer in human embryos to prevent transmission of mitochondrial DNA disease, Nature 2010
Amato et al., Three-parent in vitro fertilization: gene replacement for the prevention of inherited mitochondrial diseases, Fertility and Sterility 2014
Tachibana et al., Mitochondrial gene replacement in primate offspring and embryonic stem cells, Nature 2009
Deutsche Apotheker Zeitung - Drei Eltern und ein Baby, abgerufen am 24.05.2023