Neues Kriterium für erfolgreiche künstliche Befruchtung

Die Chromosomenenden einer Eizelle bestimmen die Erfolgsquote einer künstlichen Befruchtung. Sind die Enden einer Oozyte kurz, gelingt die Befruchtung seltener als Zellen mit langen Chromosomenenden.

Wenn Paare ungewollt kinderlos bleiben, bleibt oft nur noch eine Möglichkeit, zum ersehnten Nachwuchs zu gelangen: die künstliche Befruchtung (In-vitro-Fertilisation, IVF). Doch auch bei der Verschmelzung von Eizelle und Spermium im Reagenzglas und der anschließenden Überführung des Embryos in die Gebärmutter ist die Erfolgsquote gering. Nur etwa jeder vierte Eingriff führt zu einer Schwangerschaft. Mit zunehmenden Alter der Frau sinkt die Quote weiter.

Warum so viele Behandlungen erfolglos bleiben, fragen sich die behandelnden Ärzte schon lange. David Keefe vom Tufts-New England Medical Center in Boston ist diesem Geheimnis womöglich auf die Schliche gekommen. Es liegt in den Enden der Chromosomen, den so genannten Telomeren, berichtet er in einer Online-Vorabveröffentlichung der Fachzeitschrift Nature vom 13. Oktober. Je kürzer diese Enden sind, desto seltener gelingt die künstliche Befruchtung.

Zu diesen Ergebnissen kommen die Reproduktionsmediziner durch Untersuchung von 43 Eizellen, die von Frauen während einer künstlichen Befruchtung gespendet worden waren. Sie bestimmten die Länge der Telomere und kamen dabei zu einem erstaunlichen Ergebnis. Eine Mindestlänge ist für eine erfolgreiche Verschmelzung von Eizelle und Spermium unerlässlich. Hatte das Ende weniger als 6300 DNA-Bausteine, schlug die künstliche Befruchtung fehl, es kam zu keiner einzigen erfolgreichen Befruchtung.

Für eine Zelle sind die Chromosomenenden von großer Bedeutung. Ohne sie käme keine geregelte Zellteilung zustande. Sie dienen den Chromosomen als Schutzschild, da sie Angriffe und Verkleben verhindern. Allerdings werden sie bei jeder Zellteilung kürzer. Unter eine bestimmte Länge gerutscht, läuten die kurzen Telomere den Selbstmord der Zelle ein. In einer Eizelle scheinen die Chromosomenenden die Fruchtbarkeit zu bestimmen.

Die Länge der Chromosomenenden könnte bereits bei den Zellteilungen in den sich entwickelnden Ovarien des Embryos bestimmt werden, spekuliert Keefe. Ähnlich wie Schnürsenkel entwirren sich Telomere während jeder Zellteilung ein bisschen, sodass die Eizellen am Ende der Produktionslinie die kürzesten Telomere aufweisen. Auch gefährliche Moleküle wie freie Radikale verkürzen die Enden, indem sie stetig an ihnen knabbern. Die abgebröckelten Telomere könnten erklären, warum die Fruchtbarkeit mit dem Alter abnimmt und ältere Frauen häufiger Kinder mit fehlerhafter Chromosomenzahl zur Welt bringen. Allerdings ist die Länge der Chromosomenenden nicht nur eine Frage des Alters. Manche Frauen besitzen von Geburt an längere Telomere als andere. So ergaben die Untersuchungen von Keefe unter anderem Telomere mit lediglich 100 DNA-Bausteinen bis hinzu 19.000.

Keefe hofft nun, die Erfolgsquote von künstlichen Befruchtungen über gezielte Selektion der Eizellen erhöhen zu können. Bislang suchten die Reproduktionsmediziner nach Unterschieden in Gestalt, Stoffwechsel oder den Genen der Eizellen. Würden zukünftig nur die Eizellen mit langen Chromosomenenden ausgewählt und die mit kurzem Ende verworfen, könnte das belastende medizinische Verfahren möglicherweise schneller zum Erfolg führen.

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