Neue Wege zur Vorbeugung mitochondrialer Erkrankungen: Die Drei-Eltern-Baby-Technologie

📅 Veröffentlichung und wissenschaftlicher Kontext

Dieser Artikel beruht auf drei wissenschaftlichen Veröffentlichungen, die gleichzeitig in The New England Journal of Medicine (NEJM) am 16. Juli 2025erschienen:

• Originalarbeit: Mitochondrial Donation and Preimplantation Genetic Testing for mtDNA Disease
• Kurzer klinischer Bericht: Mitochondrial Donation in a Reproductive Care Pathway for mtDNA Disease
• Begleitender Fachkommentar: Advances in Preventing Transmission of Mitochondrial DNA Diseases

💉 Mitochondriale Erkrankungen: Definition, Beispiele und Häufigkeit

Mitochondriale Erkrankungen sind erbliche Stoffwechselstörungen, die die Energieproduktion der Mitochondrien beeinträchtigen. Sie entstehen meist durch Mutationen in der mitochondrialen DNA (mtDNA) , die von der Mutter vererbt wird.

Bekannteste mitochondriale Erkrankungen:

• Leigh-Syndrom
• MELAS (mitochondriale Enzephalomyopathie, Laktatazidose und schlaganfallähnliche Episoden)
• LHON (Lebersche hereditäre Optikusneuropathie)
• MERRF (Myoklonusepilepsie mit „Ragged Red Fibers“)

Häufigkeit:

• Etwa 1 von 4,300 Menschen ist von einer mitochondrialen Erkrankung betroffen.
• 1 von 200 Menschen könnte eine krankheitsverursachende mtDNA-Variante tragen.

Häufige Symptome:

• Muskelschwäche und Belastungsintoleranz
• Kardiomyopathie
• Seh- und Hörverlust
• Krampfanfälle
• Entwicklungsverzögerungen
• Enzephalopathie und schlaganfallähnliche Episoden

Der Schweregrad hängt mit dem Heteroplasmiegrad zusammen.

🧬 Was ist eine Mitochondrienspende?

Bei der Mitochondrienspende wird der Zellkern einer befruchteten Eizelle einer Frau mit erkrankten Mitochondrien in eine entkernte Spendereizelle übertragen.

• Das Verfahren eignet sich für homoplasmische Frauen (mit 100% betroffener mtDNA).
• Es wird auch bei hohem Heteroplasmiegrad bevorzugt.

⚖️ Umfang und Aufbau der wissenschaftlichen Studie

Diese vergleichende Beobachtungsstudie untersuchte die Ergebnisse unter Versorgungsbedingungen zweier assistierter Reproduktionstechnologien bei Frauen mit mitochondrialer Erbkrankheit.

Insgesamt wurden 61 Frauen mit krankheitsverursachenden Varianten der mitochondrialen DNA (mtDNA) eingeschlossen. Anhand ihrer Mutationslast (Heteroplasmiegrad) und persönlichen Präferenzen wurden zwei Gruppen gebildet:

• 22 Frauen erhielten eine Mitochondrienspende mittels Vorkerntransfer als Verfahren.

• 39 Frauen erhielten eine genetische Präimplantationsdiagnostik (PGT).

Was ist PGT?

Bei der genetischen Präimplantationsdiagnostik (PGT) werden Embryonen aus konventioneller IVF einige Zellen zur genetischen Untersuchung entnommen. Bei Trägerinnen von mtDNA-Mutationen wird die Belastung mit mutierter mitochondrialer DNA (Heteroplasmie) jedes Embryos gemessen. Nur Embryonen mit niedrigem Risiko werden übertragen, um die Weitergabe der Erkrankung zu verhindern.

Die Untersuchung zeigte die Stärken von Vorkerntransfer und PGT hinsichtlich Wirksamkeit und Sicherheitund bietet praktische Orientierung, welcher Ansatz für welche Patientinnengruppe geeigneter sein könnte.

Abbildung 1. Ablauf des Vorkerntransfers und Vergleich der Embryonalentwicklung nach Vorkerntransfer und PGT.

Teil A zeigt den Vorkerntransfer. Die Bilder in Teil B zeigen die Entnahme der Karyoplasten der Patientin und deren Verschmelzung mit dem Zytoplasten der Spendereizelle (Maßstabsbalken: 20 μm). Pfeile im ersten Bild markieren die Vorkerne, im vierten Bild die Karyoplasten. Teil C vergleicht den Anteil der Embryonen mit Blastozystenbildung an den Tagen 5 und 6 nach intrazytoplasmatischer Spermieninjektion zwischen Vorkerntransfer- und PGT-Gruppe. Die Bilder in Teil D zeigen Beispiele für Blastozysten sehr guter und guter Qualität nach Vorkerntransfer (Maßstabsbalken: 20 μm). Teil E zeigt den Anteil sehr guter oder guter Blastozysten nach Vorkerntransfer beziehungsweise PGT an den Tagen 5 und 6. Der Anteil war nach Vorkerntransfer sowohl an Tag 5 (P=0.04, Chi-Quadrat-Test) als auch an Tag 6 (P=0.006, Chi-Quadrat-Test) höher.

📊 Studiendaten

🧬 mtDNA-Werte (Heteroplasmie) bei Neugeborenen

Die genetische Untersuchung von Blutproben der Neugeborenen bestimmte den Anteil krankheitsverursachender mtDNA-Varianten (% Heteroplasmie). Dieser Wert ist ein entscheidender Marker für das Erkrankungsrisiko des Kindes.

• Bei Kindern nach Vorkerntransfer:
  • Die Heteroplasmiewerte lagen zwischen 0% und 16%.
  • Bei 6 Kindern verringerte sich die mutierte mtDNA um 95% bis 100%.
  • Bei 2 Kindern betrug die Verringerung 77% bis 88%.
• Bei Kindern nach PGT: Die Heteroplasmiewerte lagen zwischen 0% und 7%.

Hinweis: Medizinisch gelten Heteroplasmiewerte unter 15% im Allgemeinen als nicht krankheitsverursachend und sicher.

👶 Klinische Nachbeobachtung und Gesundheitszustand

Der Gesundheitszustand der Neugeborenen wurde nach der Geburt regelmäßig überwacht. Die Ergebnisse:

• Alle Kinder wurden als bei der Geburt gesund beurteilt.
• Lediglich 2 Kinder zeigten leichte und vorübergehende Nebenwirkungen:
  • Ein Kind hatte eine infantile Myoklonusepilepsie (bildete sich ohne Behandlung spontan zurück).
  • Das andere Kind hatte eine angeborene Herzrhythmusstörung (in Verbindung mit Hyperlipidämie), die vollständig auf medikamentöse Behandlung ansprach.

📌 Fazit