Neue Erkenntnisse zu Störungen der Embryonalentwicklung
Trotz vieler technologischer Fortschritte liegt die Erfolgsrate bei IVF nur bei 30 % pro Zyklus. Ein großes Problem bei der künstlichen Befruchtung sind mehrere häufige Chromosomenfehler bei den Eizellen und in der frühen Embryonalentwicklung. Auch bei der embryonalen Genexpression und im Endometriumgewebe in der Gebärmutter kommt es immer wieder zu Störungen, sodass sich die Eizelle nicht einnistet und die Schwangerschaftsraten bei einer IVF niedrig bleiben. Schwerpunkt des EU-finanzierten Projekts SARM(öffnet in neuem Fenster) war die Optimierung künftiger IVF-Strategien und Nutzung neuester technologischer Innovationen. Hierzu sollte das Projekt die molekularen Prozesse bei der Embryonalentwicklung vor der Implantation und die Reifung des Endometriums genauer erforschen. Das ehrgeizige Ziel wurde mit modernsten Verfahren der Einzelzellgenomik erreicht, etwa hochaufgelöste Kartierung möglicher Veränderungen bei der DNA-Kopienzahl mit SNP-Arrays (Einzelnukleotid-Polymorphismus) und Sequenzierungsplattformen sowie Transkriptionsanalysen bei Einzelzellen mittels RNA-Sequenzierung. Die Projektpartner entwickelten eine innovative Sequenzierungstechnologie für das gesamte Transkriptom bei Einzelzellen für die Grundlagenforschung an der menschlichen Embryonalentwicklung. Die Technologie enthüllte, welche Prozesse bei der Aktivierung des embryonalen Genoms den Übergang vom Oozyten- zum Embryonalstadium einleiten. Erstmals wurde Endometriumgewebe auf Einzelzellebene analysiert, was ein zuverlässiges molekulares Werkzeug zur Charakterisierung der zellulären Komplexität des Endometriumgewebes darstellt. Hierzu wurde in verschiedenen Zellpopulationen die Rolle von Genen untersucht, die die Rezeptivität des Endometriums regulieren. Zudem wurden Genexpressionsprofile von Embryo und Endometrium für neue molekulare Modelle der Implantation menschlicher Embryos kombiniert. SARM erweiterte den wissenschaftlichen Kenntnisstand zur menschlichen Fortpflanzung und ebnete den Weg für eine intensivere Zusammenarbeit der europäischen Forschung auf akademischer und industrieller Ebene, was den effizienteren und systematischeren Transfer von Wissen und Fähigkeiten zwischen beiden Sektoren beförderte. Die Ergebnisse kommen Paaren zugute, die wegen Unfruchtbarkeit behandelt werden und enthüllen Prozesse in der Embryonalentwicklung, die durch mehrere molekulare Aberrationen wie chromosomale Instabilität gestört werden. Damit können zuverlässigere, günstigere und sicherere Methoden zur Behandlung von Unfruchtbarkeit entwickelt werden.
