Es scheint unmöglich, richtig? Seit wir jung waren, haben wir gelernt, dass Babys geboren werden, wenn Sperma und Ei zusammenkommen, und die DNA aus diesen beiden Zellen kombiniert, um ein einzigartiges Individuum mit der Hälfte der DNA von der Mutter und der Hälfte vom Vater zu bilden. Wie kann also eine dritte Person an diesem Prozess beteiligt sein?
Um die Idee von Babys mit drei Elternteilen zu verstehen, müssen wir über DNA sprechen. Die meisten Menschen sind mit der DNA im Doppelhelix-Stil vertraut, aus der die 23-Chromosomenpaare bestehen, die sich im Kern jeder Zelle unseres Körpers befinden. Sie enthält Anweisungen für den Aufbau eines gesamten Organismus und die Proteine, die unsere Existenz von der Konzeption bis zum Tod vorantreiben. Die DNA im Kern ist jedoch nicht die einzige Art von DNA, die wir brauchen, um zu existieren. Es gibt auch DNA, versteckt in kleinen Abteilungen, den Mitochondrien, die sich in allen Körperzellen befinden.
Erinnern Sie sich an die Mitochondrien? Graben Sie zurück bis zum Biologieunterricht der Mittel- oder Oberstufe. Es war diese bohnenförmige Organelle, die oft mit einer winzigen Linie gezeichnet wurde und das Kraftwerk der Zelle genannt wurde. Jede Zelle im Körper, einschließlich Eier und Spermien, benötigt Energie, um alle Funktionen auszuführen. Zellen ohne funktionelle mitochondriale DNA (mtDNA) sind wie Autos ohne Gas.
Im Gegensatz zu nuklearer DNA wird mtDNA nicht durch die Kombination von männlicher und weiblicher DNA erzeugt. Stattdessen werden Mitochondrien nur von Ihrer Mutter geerbt, was bedeutet, dass diejenigen, die sich in dem befruchteten Ei befinden, diejenigen sind, die während Ihrer Entwicklung und für den Rest Ihres Lebens in jeder Zelle Ihres Körpers repliziert werden.
Genau wie nukleare DNA kann mtDNA Mutationen aufweisen, die zu sehr schweren, schwächenden Erkrankungen und in einigen Fällen zu Unfruchtbarkeit für eine Frau führen können, die die defekten Mitochondrien trägt. Geben Sie den dritten Elternteil ein.
Der dritte Elternteil
In 2016 wurde ein Baby von einem Paar geboren Die hatten mit den Folgen von mtDNA-Mutationen zu kämpfen, die das Leigh-Syndrom verursachen, eine fortschreitende neurometabolische Störung. Wenn defekte Mitochondrien des Eies der Frau durch Mitochondrien eines Spenders ersetzt wurden, der die Mutation nicht trug, trug das resultierende Kind DNA von drei Personen: dem weiblichen nuklearen DNA-Spender, dem männlichen nuklearen DNA- oder Samenspender und dem weiblichen Mitochondrienspender. Dies war das erste Baby, das mit dieser Technik geboren wurde.
Wie man ein Baby mit drei Elternteilen macht: 1) Das Ei der Mutter enthält die DNA (gelber Kreis) und fehlerhafte Mitochondrien (rote Ovale). 2) Die DNA wird mit einer sehr kleinen Pipette aus dem Ei der Mutter entfernt. 3) Die DNA wird aus dem mitochondrialen Spenderei entfernt, wobei die gesunden Mitochondrien (grüne Ovale) zurückbleiben. 4) Die DNA der Mutter wird mit den gesunden Mitochondrien in das Spenderei übertragen. 5) Das Ergebnis ist ein Ei, das die Kern-DNA der Mutter und die Mitochondrien-DNA des Ei / Mitochondrien-Spenders enthält, die dann mit dem Sperma des Vaters befruchtet werden kann. 6) Während sich die Zellen während der Embryonalentwicklung replizieren, wird jede Zelle die kombinierte Mutter- und Vaters-DNA im Zellkern der Zellen sowie die Mitochondrien des Eizellenspenders und die zugehörige mtDNA aufweisen. Hinweis: Die Befruchtung kann vor oder nach dem Übertragen der DNA in das Spenderei erfolgen. Wenn dies vorher passiert, werden sowohl die Mutter- als auch die Vater-DNA in das Spenderei übertragen, nachdem die Spender-DNA entfernt wurde. Wenn es danach auftritt, wird das Ei befruchtet, nachdem die DNA der Mutter in das Spenderei transferiert wurde, wie hier beschrieben. Jennifer Barfield, CC BY-ND
Diese Technik, die als mitochondrialer Ersatz bezeichnet wird, kann wie eine Organtransplantation oder eher eine Organellentransplantation angesehen werden. Es gibt jedoch einige signifikante Unterschiede das hat zu Besorgnis unter den Gesetzgebern geführt, was zu ein Verbot des Mitochondrienersatzes in den USA.
Im Gegensatz zu einer Organtransplantation werden die Auswirkungen des Mitochondrienersatzes in zukünftigen Nachwuchsgenerationen fortbestehen, wenn das resultierende Kind eine Frau ist und sich für Kinder entscheidet - Männer geben ihre Mitochondrien nicht weiter. Der Ersatz betrifft auch jedes Gewebe im Körper und nicht nur ein Körpersystem wie das Herz-Kreislauf-System nach einer Herztransplantation.
Dennoch sind diese gespendeten Mitochondrien natürlich vorkommend und bestehen in unserer Bevölkerung bereits. Sie sind nicht gentechnisch verändert oder in irgendeiner Weise verändert. Solange sie ordnungsgemäß funktionieren, besteht somit kein nachweisbares Risiko für den Nachwuchs aus gesundheitlicher Sicht über die natürlich auftretenden Risiken spontaner Mutationen hinaus. obwohl dies ein Punkt der Debatte ist.
Seit 2016 ist es schwer zu sagen, wie viele dieser drei Elternteile durchgeführt wurden und wie viele zu erfolgreichen Schwangerschaften führten. Mit der jüngsten Geburt eines Babys in der Ukraine, an dem drei Eltern beteiligt waren, untersuchen viele Länder nun, ob und wie sie diese Technologie nutzen können. Das Verbot in den USA hat die Verwendung hier eingestellt, aber andere Länder haben andere Entscheidungen getroffen. Großbritannien hat es genehmigt.
Ist der mitochondriale Spender ein Elternteil?
Wie viel Elternteil ist also eine Frau, die ihre Mitochondrien spendet?
Die kurze Antwort ist nicht viel. Mehr als 99 Prozent der Proteine in Ihrem Körper werden von der DNA im Zellkern Ihrer Zellen kodiert. Merkmale wie Haarfarbe, Augenfarbe und -größe werden beispielsweise von Kern-DNA kodiert, während auf mtDNA geschriebene Gene hauptsächlich mit verwandt sind Energieerzeugung und Stoffwechsel.
Drei-Eltern-Babys werden also immer noch den Männern und Frauen ähneln, deren Spermium und Ei kombiniert wurden, um die 23-Chromosomen im Kern dieser ersten Zelle herzustellen. Es ist wichtig, dass die Menschen diese Unterschiede verstehen, da Schlagzeilen, die die Geburt von Babys mit drei Elternteilen ankündigen, wahrscheinlich weiterhin auftauchen werden. Spekulationen darüber, was es bedeutet, könnten weit verbreitet werden, ohne die zugrunde liegende Wissenschaft zu verstehen.
Eines ist sicher: Für Frauen, die mit Unfruchtbarkeit kämpfen, die durch Mutationen in ihrer mitochondrialen DNA verursacht wird, oder die das Potenzial haben, signifikante mitochondriale Gendefekte weiterzugeben, Diese neue Technik gibt Hoffnung dass sie eines Tages in der Lage sein könnten, ein gesundes Kind zu haben, das eine genetische Repräsentation von ihnen und ihrem Partner ist - mit etwas Hilfe von Dritten.
Über den Autor
Jennifer Barfield, Assistenzprofessorin für assistierte Fortpflanzungstechnologien, Colorado State University
Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.
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