Fruchtbarkeitsbehandlungen könnten durch Stammzellen verbessert werden

Eine Stammzelle in frühen Embryonen könnte der Schlüssel zur Entwicklung neuer wirksamer Fruchtbarkeitsbehandlungen sein. Das legt eine neue Studie an Mäusen der Universität Kopenhagen, Dänemark, nahe.

„Wir fanden heraus, dass diese Zellen einzigartig sind und selbst einen Embryo erzeugen können. Dies ist besonders interessant, da eine aktuelle Studie darauf hindeutet, dass das primitive Endoderm der einzige Zelltyp im Embryo ist, der in klinischen Studien mit einem hohen Implantationserfolg in Verbindung gebracht wird“, sagt die Erstautorin der Studie, Madeleine Linneberg-Agerholm. Sie fügt hinzu: „Diese Zellen würden normalerweise nur Nahrung und Unterstützung für einen normalen Embryo liefern, aber wenn wir sie isolieren, können sie selbst einen Embryo neu bilden, was eine sehr überraschende Entdeckung ist.“

Die Forscher fanden auch heraus, dass sich im Labor gezüchtete Stammzellen aus dem primitiven Endoderm in einer Schale zu „stammzellbasierten Embryomodellen“ (Blastoide) entwickeln. Diese Embryomodelle haben laut den Forschern das Potenzial, sehr wichtige Werkzeuge zu sein, mit denen neue Medikamente zur Verbesserung der In-vitro-Fertilisation(IVF)-Ergebnisse entwickelt werden können. „Dies könnte besonders wichtig für die Verbesserung der derzeitigen Behandlungsmethoden gegen Unfruchtbarkeit sein, da Plastizität und Robustheit das Geheimnis sein könnten, das es Embryonen ermöglicht, die abnormalen Umweltbedingungen im Labor und beim Transfer auf die Mutter zu überleben“, betont Prof. Joshua Brickman, Hauptautor der Studie.

Die Studie, die in der Fachzeitschrift „Cell“ veröffentlicht wurde, wurde an Mäusen durchgeführt, aber die Forscher prüfen bereits, ob sie ähnliche Forschungen an menschlichen Stammzellen durchführen können.

Die Zelle erstellt ein Lesezeichen

„Der letzte Schritt der Blastozystenentwicklung ist das primitive Endoderm. Und wenn man alles um das primitive Endoderm herum wegnimmt, ‚erinnert‘ sich das primitive Endoderm irgendwie daran, wie man einen Embryo erzeugt, und es kann es alleine tun“, erklärt Brickman und fährt fort: „Wir zeigen auch, dass sich diese Zellen im primitiven Endoderm daran erinnern, wie die anderen Zelltypen gebildet werden, da sie Transkriptionsfaktoren haben, die wie Lesezeichen an wichtigen regulatorischen Sequenzen (Enhancern) auf der DNA sitzen. An diesen Stellen tun diese Faktoren normalerweise nichts, können sich aber merken, was zu tun ist, wenn ein Problem auftritt.“

Die Forscher hoffen, dass ihre Ergebnisse Aufschluss darüber geben können, wie die Erfolgschancen für IVF-Behandlungen erhöht werden können. Aber auch, dass sie mehr darüber verraten, warum manche Menschen überhaupt Probleme haben, schwanger zu werden. „Wenn Frauen Probleme haben, schwanger zu werden, könnte auch ein Defekt im primitiven Endoderm die Ursache sein, da es nicht nur Nährstoffe liefert, sondern auch eine wichtige Rolle bei der Reparatur von Schäden spielen könnte. Im Moment ist das Spekulation, aber es ist merkwürdig, dass dieser Zelltyp ein so klarer Indikator für eine erfolgreiche Implantation ist“, so Joshua Brickman.

Vorerst werden sich die Forscher darauf konzentrieren, mehr über die Funktionen des primitiven Endoderms zu erfahren und sich darauf zu konzentrieren, wie sie ihre vorhandenen menschlichen primitiven Endoderm-Stammzellen verbessern können. „Wir glauben, dass dies darauf hindeutet, dass das frühe primitive Endoderm eine Struktur ist, die im Falle einer Beschädigung die fehlenden Linien regenerieren kann. Da wir primitive Endoderm-Stammzellen produziert haben, könnte die Untersuchung dieser Zellen und der Signale, die sie leiten, zu verbesserten IVF-Behandlungen führen“, sagt Brickman abschließend.