Jede unserer Körperzellen trägt in ihrem Kern DNA. Neben dieser Kern-DNA gibt es aber noch einen zweiten Erbgut-Strang in unseren Zellen. Er liegt in den Mitochondrien, das sind kleine Zellorganellen, deren DNA nur über die mütterliche Linie vererbt wird.
"Mitochondrien sind diese Kraftwerke der Zellen, es sind so kleine Kompartimente, wo die ganze Energie hergestellt wird."
Dr. Ralph Dobler ist Evolutionsbiologe und arbeitet an der Technischen Universität Dresden, am Lehrstuhl für angewandte Zoologie. Er erforscht die Wechselwirkungen, die sich im Laufe der Evolution zwischen der Kern-DNA und der DNA in den Mitochondrien, der mitochondrialen DNA, entwickelt haben.
Mutationen können zu tödlichen Krankheiten führen
Genau wie bei der Kern-DNA, kann es auch bei den 37 Genen der mitochondrialen DNA Mutationen geben. Sie werden von Müttern an ihre Kinder weitergegeben und können teilweise zu tödlichen Krankheiten führen. Um Frauen mit mitochondrialen Gendefekten zu ermöglichen, trotzdem gesunde Kinder zu bekommen, gibt es seit wenigen Jahren eine Technik, mit deren Hilfe man die Mitochondrien der Mutter, gegen die Mitochondrien einer Spenderin austauschen kann, die sogenannte Mitochondrien-Ersatztherapie.
"Eigentlich ist auch der Ausdruck Mitochondrien-Ersatztherapie ein bisschen irreführend, weil eigentlich nimmt man die Eizelle einer gesunden Frau und entfernt dann aus dieser Eizelle das nukleare Genom und setzt von der Frau, die diese Mutation im Mitochondrium hat den Zellkern in diese neue Zelle ein."
Wegen ethischer und rechtlicher Bedenken ist dieses Verfahren allerdings in vielen Ländern verboten. Denn es handelt sich um einen Eingriff in die Keimbahn, also eine genetische Modifizierung, die an alle künftigen Nachkommen weitergeben wird. Dazu kommt, dass bisher nur sehr wenig darüber bekannt ist, welche gesundheitlichen Folgen für das Kind die Methode mit sich bringt.
"Keine Ahnung, was für Effekte da auftreten könnten"
"Das ist auch eines der großen Probleme an diesen ganzen Mitochondrienersatztherapien. Man hat keine Ahnung, was für Effekte da wirklich auftreten könnten oder können."
Das liegt auch daran, dass die Prozedur erst sehr selten bei Menschen durchgeführt wurde und es keine belastbaren Daten gibt, wie sich die Kinder nach der Geburt entwickelt haben. Bevor das britische Parlament 2015 für die Legalisierung stimmte, wurde die Methode durch die Regulierungsbehörde für menschliche Fortpflanzung und Embryologie evaluiert. Die Verantwortlichen und kamen zu dem Schluss, dass der Mitochondrien-Ersatz ungefährlich ist. Zu möglichen Risiken machten sie keine Aussage.
"Ein Grund wieso es keine Risikoabschätzung gab ist, dass diese ganze Empfehlung der Regulationsbehörde ja hauptsächlich auf fünf Studien beruhte, die auch ziemlich kleine Probegrößen hatten."
Im Gegensatz zur geringen Erfahrung beim Menschen gibt es viele Studien, die sich die Effekte der Mitochondrien-Ersatztherapie bei Tieren angeschaut haben. Diese wurden von der Behörde aber als irrelevant eingestuft und nicht berücksichtigt. Ralph Dobler findet das merkwürdig. Evolutionsbiologische Studien haben nämlich schon früh gezeigt, dass es Probleme geben kann, wenn man Mitochondrien-DNA und Kern-DNA trennt. Das liegt nicht am Eingriff selbst, sondern daran, dass die Mitochondrien- und die Kern-DNA co-evolviert sind. Dabei ist eine Abhängigkeit und Wechselwirkung entstanden, die durch den Austausch der Mitochondrien gestört werden kann.
"Und drum haben wir dann gedacht: Das schauen wir mal im Detail nach, ob da wirklich, wenn man sämtliche Literatur anschaut, das auch so stimmt, was diese Regulationsbehörde da vorgeschlagen hat."
Erste fundierte Risikoabschätzung
Das Resultat dieser Analyse liegt jetzt vor: Es ist die erste fundierte Risikoabschätzung zum Thema Mitochondrien-Ersatztherapie. Sie basiert auf der Auswertung von 48 Studien. Dabei waren Studien an menschlichen und tierischen Eizellen und Studien mit Mäusen, Ratten, Kühen, Affen und Insekten. Das Resultat: Für eine Frau mit einem Defekt der mitochondrialen DNA ist die Therapie durchaus eine interessante Option.
"Aber es sind trotzdem noch ziemliche Restrisiken vorhanden. Wenn sie sich nicht behandeln lässt ist die Chance eins in ungefähr 50, dass ihr Kind krank wird. Und wenn sie sich behandeln lässt, könnte die Wahrscheinlichkeit dann halt ungefähr so eins in 130 sein."
Eins zu 130, so beziffern die Forscher die Chance, dass das Kind nach der Mitochondrien-Ersatztherapie gesundheitliche Probleme bekommt. Welche das sein könnten, ist nicht klar, da alle Versuche mit menschlichen Eizellen aus ethischen Gründen am 5. Tag der Embryonalentwicklung abgebrochen wurden. Die Überlebensrate der Eizellen mit transplantierter Kern-DNA war dabei stets geringer als bei gewöhnlichen Eizellen. Bei vielen Tiere wurde die Entwicklung bis zur Geburt oder noch länger beobachtet. Hier reichten die unerwünschten Nebenwirkungen von Entwicklungsverzögerungen, über Sterilität bei den Männchen bis hin zu einer erhöhten Sterblichkeit.
Von Entwicklungsverzögerungen bis zu erhöhter Sterblichkeit
"Wir haben jetzt mal dieser Regulationsbehörde unsere Publikation hingeschickt. Jetzt muss man mal schauen, was sie da genau daraus machen. Ob sie es einfach nur denken: Okay, da hat jemand was gemacht oder ob sie wirklich mal im Detail nachschauen."
In Singapur und Australien wird derzeit debattiert, ob die Mitochondrien-Ersatztherapie für Frauen mit mitochondrialen Gendefekten legalisiert werden soll. Andere Länder gehen noch einen Schritt weiter: In der Ukraine gibt es eine Fruchtbarkeitsklinik, die das Verfahren zu Behandlung von unfruchtbaren Frauen kommerzialisiert hat. Medienberichten zufolge wurden dort bisher die Eizellen von 21 Frauen behandelt. Bei 14 Frauen scheiterte die Behandlung, die restlichen sieben sind entweder schwanger oder haben ihr Kind schon geboren. Genauere Angaben zum Schwangerschaftsverlauf und dem Gesundheitszustand der Kinder gibt es nicht.
