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Wissenschaftler der TU Dresden koordiniert Forschung zu sinkender Qualität von Keimzellen im Alter

18.06.2015

Den teilweise verheerenden Niedergang der Qualität alternder Keimzellen zu verstehen, die biologischen Grundlagen zu ermitteln und Risikofaktoren aufzuzeigen, sind die Hauptanliegen des internationalen Forschungsvorhabens „The aging germ cell – biological pathways, risk factors and machanisms underlying an increasing medical and socio-economic problem“ (GermAge).

An dem von Prof. Jessberger, Direktor des Instituts für Physiologische Chemie an der Medizinischen Fakultät Carl Gustav Carus der TU Dresden koordinierten Projekt arbeiten insgesamt vier Teams aus Großbritannien, Schweden, Italien und Deutschland.

Die Europäische Kommission, deren Gutachter den Förderantrag der Wissenschaftler mit der sehr selten erreichten höchsten Punktzahl bewerteten, stellt für GermAge über die kommenden fünf Jahre 5,3 Millionen Euro zur Verfügung.

Der gesellschaftliche Wandel bleibt nicht ohne Folgen: Frauen bekommen ihre Kinder immer später – und damit steigt das Risiko von Chromosomenfehlern. Wer heute Gesundheit thematisiert, der hat längst nicht mehr nur das sorgenfreie Altern vor Augen. Heute geht es auch um eine gesunde Reproduktion.

„Und da haben wir schon ab dem 35 Lebensjahr ein Problem auf der weiblichen Seite, also in den Eizellen“, sagt Prof. Rolf Jessberger. Chromosomen werden mit drastisch steigender Häufigkeit falsch verteilt. Bei Männern steigt die Zahl kleiner Mutationen in den Spermien ab einem Alter von etwa 60 Jahren deutlich an.

„Es gibt bestimmte Kennzeichen für das Altern einer Zelle“, erklärt Prof. Jessberger. Er und seine Kollegen forschen in dem Projekt an ringförmigen Proteinen. „Bevor sich bei der Zellteilung die Chromosomen auf die Tochterzellen verteilen, müssen die Chromosomen von eben diesen „Ringen“ zusammengehalten werden – und wenn die Oozyten, die Eizellen, alt werden, dann fallen diese Ringe auseinander“, erläutert Rolf Jessberger.

„In dem Moment weiß die Zelle nicht mehr, wie sie die Chromosomen verteilen soll, wenn sich die Oozyte teilt.“ Mit dem Ergebnis, dass es zu Fehlverteilungen kommt. „Dann hab ich ein Chromosom auf der einen Seite und drei Chromosomen auf der anderen, die Folge ist zum Beispiel Trisomie 21“, beschreibt Prof. Jessberger. Das ist eine der kritischsten Konstellationen – in vielen Fällen werden diese Chromosomenfehler jedoch nicht bemerkt, weil die Embryonen früh sterben, es zum Schwangerschaftsabbruch kommt. Dies ist ein Grund für sinkende Fruchtbarkeit mit steigendem Alter.

Bei dem Forschungsprojekt GermAge handelt es sich nicht um eine Metaanalyse vorhandener Studien. Die entscheidenden Daten werden in eigener Regie erhoben. Geforscht wird direkt an der Oozyte und am Spermatozyt, also auf molekularer und zellulärer Ebene – „und wir haben schon eine ganze Reihe an Proteinen, von denen wir wissen, dass sie in diesem Alterungsprozess eine wichtige Rolle spielen“, sagt Prof. Jessberger.

Die erwarteten Erkenntnisse werden schließlich zu stark verbesserter Diagnostik in verschiedenen Verfahren der Fortpflanzungsmedizin führen, beispielsweise bei der Qualitätskontrolle von Keimzellen, die für eine verzögerte in-vitro-Befruchtung eingefroren wurden.

Auch die Entwicklung von neuen Bio-Markern für Eizellen, die bessere Risiko-Bewertung für Erbkrankheiten und genauere, auf individualisierter Genomik basierende Prognosen zum altersabhängigen Qualitätsverlust der Eizellen und Spermien sind im Blickfeld der Wissenschaftler.

Eines ist aus biologischer Sicht bereits heute klar: Das hinsichtlich der Qualität der Keimzellen und damit des geringsten Risikos für Mutationen vernünftigste Reproduktionsalter für Frauen liegt zwischen 17 und etwa 33 Jahren. „Dies ist keine gesellschaftspolitisch motivierte Äußerung sondern spiegelt ausschließlich biologische Tatsachen wider“, betont Prof. Jessberger.

Mit der Konsequenz, dass es Frauen von der Gesellschaft ermöglicht werden sollte, früh, in einer biologisch sinnvollen Lebensperiode Kinder zu bekommen. Die Rahmenbedingungen der Gesellschaft sollten idealerweise entsprechend organisiert werden. Die alternde Bevölkerung und die drastische Erhöhung des Alters von Eltern sind mit ernsten medizinischen Problemen, sinkender Fortpflanzungsgesundheit und daher verschiedenen Folgen für das sozioökonomische Wohlergehen unserer Gesellschaften verbunden. Diese Probleme werden die demografische Struktur und gesellschaftliche Sozialfürsorge in der europäischen Bevölkerung beeinflussen.

EU Projekt-Nr. 634113-GermAge

Kontakt
Medizinische Fakultät Carl Gustav Carus
Institut für Physiologische Chemie
Prof. Dr. rer. nat. Rolf Jessberger
Tel.: +49 (0) 351 458 6446
E-Mail: rolf.jessberger@tu-dresden.de
Web: http://tu-dresden.de/med/phc/

Konrad Kästner | idw - Informationsdienst Wissenschaft

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