 |
DFG Research Unit FOR 1041 |
||||
|
|||||
| |
DFG Research Unit FOR 1041 |
||||
|
|||||
|
Informationen zur DFG-Forschergruppe ‚Germ cell potential’Bevölkerungsentwicklung und UnfruchtbarkeitDie Menschheit befindet sich in der paradoxen Lage, in der sie sich einerseits einer explodierenden Weltbevölkerung und andererseits sinkender Geburtenraten und abnehmenden Bevölkerungswachstum in industrialisierten Ländern, wie z.B. Deutschland, gegenübersieht. Diese Veränderungen können einem sozialen Klima zugeschrieben werden, in dem Paare dazu tendieren, weniger oder gar kein Kind zu bekommen. In Deutschland sind heute über 20% der schwangeren Frauen über 35 Jahre; ein Zeichen dafür, dass das sozio-politische Klima dazu führt, dass Paare die Entscheidung, ein Kind zu bekommen, soweit verschieben, bis ihre wirtschaftliche Lage gefestigt ist. Daneben gibt es überzeugende Hinweise darauf, dass Umweltfaktoren und genetische Veränderungen die Fruchtbarkeit zusätzlich reduzieren. Zusammen führen diese Faktoren dazu, dass inzwischen 10 – 15% aller Paare unfruchtbar sind. Gleichzeitig sind große Fortschritte in der Behandlung von Krebspatienten erreicht worden, die zu einer verlängerten Lebenserwartung führen. Dies ist verbunden mit einem häufigeren Wunsch dieser Patienten Kinder zu haben und erfordert besondere Behandlungsmöglichkeiten. Alle diese Faktoren zusammen münden in einer stark gestiegenen Nachfrage nach assistierten Reproduktionstechniken (ART). Heute sind bereits etwa 2% aller Kinder, die in Deutschland geboren werden, durch in vitro Fertilisation (IVF), mit oder ohne Intra-Cytoplasmatische Spermieninjektion (ICSI), gezeugt worden. Weltweit wurden bereits mehr als 3 Millionen Kinder durch künstliche Befruchtung gezeugt. Assistierte Reproduktionstechniken (ART)Während es einen starken Anstieg in der Anwendung von künstlichen Befruchtungstechniken gibt, sind sowohl die Behandlungsmethoden als auch die mit IVF und ICSI verbundenen Risiken noch nicht gründlich wissenschaftlich untersucht worden. Der Großteil der Kenntnisse beruht lediglich auf beschreibende Studien. Die Effizienz von künstlicher Befruchtung ist immer noch deutlich geringer als bei natürlicher Empfängnis. Eine richtungweisende Studie über durch ICSI gezeugte Kinder zeigte z.B. ein erhöhtes Risiko für angeborene Fehlbildungen und ein verringertes Geburtsgewicht verglichen mit natürlich gezeugten Kindern Zudem besteht die Sorge, dass die hormonelle Behandlung der Frauen und die Kultivierung der Keimzellen und Embryonen für Zwecke der künstlichen Befruchtung die komplexe epigenetische Reprogrammierung des Erbguts, die während der Bildung der Keimzellen und der frühen Embryoentwicklung erfolgt, beeinträchtigt. Die künstliche Befruchtung könnte somit das Risiko für sogenannte Imprinting-Defekte, wie z.B. das Beckwith-Wiedemann und das Angelman Syndrom, erhöhen. Aber auch genetische Veränderungen werden durch künstliche Befruchtung weitergegeben und verursachen wahrscheinlich eine verminderte Fruchtbarkeit in der nächsten Generation. Mit dem Ziel, die massive hormonelle Stimulierung der Frauen für die IVF Prozedur zu umgehen, und um neue Möglichkeiten für Krebspatienten zu schaffen, werden weltweit neue Methoden entwickelt, um Eizellen zu lagern/einzufrieren (Vitrifikation) und in Kultur reifen zu lassen. Ähnlich wie bei IVF und ICSI wurde die künstliche Reifung von Eizellen bereits in den klinischen Alltag integriert, ohne die zugrunde liegenden molekularen und zellulären Mechanismen der Keimzellreifung und die mit unvollständiger Reifung bzw. Überreifung der Eizellen verbundenen Risiken zu erforschen. Eine weitere faszinierende Perspektive für unfruchtbare Paare stellen embryonale und hodenspezifische Stammzellen dar. In den letzten Jahren konnte erstmals gezeigt werden, dass es im Tierversuch möglich ist embryonale Stammzellen in Eizellen und Stammzellen im Hoden in reife Spermien zu differenzieren. Damit ist ein Weg gezeigt worden, der es ermöglicht diese Zellen in eine therapeutische Nutzung als Fertilitätsreserve für diese Patienten zu überführen. Darüber hinaus spielen künstliche Befruchtungstechniken, wie die in vitro Erzeugung von Embryonen und Klonieren durch Zellkerntransfer, eine immer wichtiger werdende Rolle bei der Tierzucht. Dies wird vor allem genutzt, um bestimmte Eigenschaften wie Fruchtbarkeit und lange Lebensspanne zu vererben. Wie beim Menschen, bedürfen diese Techniken jedoch auch hier einer wissenschaftlich fundierten Optimierung, bevor sie weltweit in Zuchtprogrammen zum Einsatz kommen können. Konzept und Ziele der Forschergruppe ‚Germ cell potential’Die Forschergruppe will das Potential von Keimzellen erforschen. Sie kombiniert die Gebiete der Stammzellforschung und Reproduktionsmedizin. Mit Hilfe von modernen zellulären und molekularen Techniken (Stammzellkultur, 2- und 3-dimensionaler Zellkultur, Methylierungsanalysen, Erstellung von Expressionsprofilen auf mRNA und Proteinebene) wird die Forschergruppe das Potential von Eizellen und Spermatogonien (Vorläuferzellen der reifen Spermien) in vivo und in vitro erkunden. Ein Schwerpunkt der Forschungsarbeiten wird auf den genetischen und epigenetischen Einflüssen auf das Keimzellpotential liegen. Die einzelnen Projekte nutzen die jeweiligen Stärken von reproduktionsmedizinischen Zentren und wissenschaftlich gut etablierten Tiermodellen:
Die Forschergruppe besteht aus Grundlagenforschern und Klinikern, die in gynäkologischen, andrologischen, veterinärmedizinischen, genetischen und entwicklungsbiologischen Instituten arbeiten. Wir erwarten, dass dieser multidisziplinäre Ansatz nicht nur unser Verständnis für Keimzellen verbessern wird, sondern auch die Grundlage für neue Behandlungsansätze liefern wird. Kurzfristig erwarten wir
Langfristig erwarten wir
|
Patienteninformation