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Drei-Elternteil IVF: die Vorteile und die Risiken

Anfang dieses Monats stimmten britische Parlamentsmitglieder für die Legalisierung der mitochondrialen Spende - eine Form der IVF, die verhindern könnte, dass schwere genetische Krankheiten von der Mutter an die Nachkommen weitergegeben werden. Wenn das Oberhaus im nächsten Monat für die Technik stimmen wird, wird das Vereinigte Königreich das erste Land sein, das die Erzeugung von Embryonen aus der DNA von drei Menschen erlaubt. Viele befürworten die Mitochondrienspende als einen Schritt zu weit für die Gentechnik. Wir werfen einen Blick auf beide Seiten des Arguments und untersuchen den Standpunkt der USA zum Verfahren.
Viele Gesundheitsexperten weltweit glauben, dass die mitochondriale Spende eine wirksame präventive Strategie für mitochondriale Erkrankungen wie Muskeldystrophie sein könnte.

In den USA werden jedes Jahr bis zu 4.000 Kinder mit einer mitochondrialen Krankheit - wie Muskeldystrophie, Leigh-Krankheit und amyotropher Lateralsklerose (ALS) oder der Lou-Gehrig-Krankheit - geboren.

Mitochondriale Krankheiten werden durch genetische Mutationen in Mitochondrien verursacht - Energie produzierende Membranen, die in fast allen Körperzellen vorhanden sind. Diese Mutationen verhindern, dass die Mitochondrien Nahrung und Sauerstoff in Energie umwandeln, was sich negativ auf das Herz, das Gehirn, die Muskeln, die Lunge und andere Teile des Körpers auswirkt.

Während mitochondriale Mutationen durch Umweltfaktoren ausgelöst werden können, werden sie am häufigsten von Mutter zu Kind weitergegeben. Einige Kinder, die diese Mutationen erben, können bei der Geburt Anzeichen einer Krankheit zeigen, während andere später auftreten können.

Gegenwärtig gibt es keine Heilung für mitochondriale Krankheiten. Aber viele Gesundheitsexperten weltweit glauben, dass die mitochondriale Spende, die auch als mitochondriale DNA-Übertragung oder "Drei-Eltern-In-vitro-Fertilisation" (IVF) bezeichnet wird, eine wirksame präventive Strategie sein könnte.

Was ist eine mitochondriale Spende?

Die mitochondriale Spende ist eine Form der assistierten Reproduktionstechnologie. Es beinhaltet den Ersatz der fehlerhaften Mitochondrien in einem Mutterei durch gesunde Mitochondrien aus dem Ei eines weiblichen Spenders.

Es gibt zwei Möglichkeiten, wie die mitochondriale Spende durchgeführt werden kann. Der erste ist der Spindeltransfer, bei dem nukleare DNA - die 99,9% aller DNA in einer Zelle enthält - aus dem Spenderei entfernt wird. Dies bedeutet, dass nur der Teil der Zelle übrig bleibt, der die gesunden Mitochondrien enthält. Das gesunde Ei wird dann befruchtet und in die Gebärmutter der Mutter gelegt.

Die zweite mitochondriale Spende-Methode ist die Vorkernübertragung. Hierbei werden zunächst das Ei der Mutter und das Spenderei befruchtet, so dass zwei Embryonen entstehen. Die Kern-DNA wird aus dem Spender-Ei entfernt, und die Kern-DNA aus dem Ei der Mutter wird auf das Spender-Ei übertragen, das die gesunden Mitochondrien enthält.

Bisher wurde keine Methode am Menschen getestet. Die mütterliche Spindelübertragungstechnik hat sich jedoch bei Affen als erfolgreich erwiesen, was zur Geburt von gesunden Nachkommen führte, während der pronukleare Transfer sich bei der Hemmung der mitochondrialen Krankheitsentstehung bei Mäusen mit mitochondrialen Mutationen als wirksam erwiesen hat.

Zusätzlich wurde der Mutterspindeltransfer an menschlichen Eiern getestet, während der pronukleare Transfer an menschlichen befruchteten Eiern getestet wurde. Beide Methoden führten zur Entwicklung von Blastozysten - dünne, hohle Strukturen mit einem Zellhaufen, der sich in der frühen Embryonalentwicklung entwickelt. Forscher sagen, dass dies darauf hindeutet, dass die mitochondriale Spende zu einer normalen embryonalen Entwicklung beim Menschen führen würde.

Laut dem Wellcome Trust Center für Mitochondrial Research in Großbritannien gibt es keine Hinweise darauf, dass die Technik einer Mutter oder einem Kind Schaden zufügen wird.

Die potenziellen Vorteile der mitochondrialen Spende

"Der Nutzen [der mitochondrialen Spende] ist klar", sagte Dr. Sarah Rappaport, Policy Officer beim Wellcome Trust Medizinische Nachrichten heute. "Es wird Familien, die von schweren Mitochondriopathien betroffen sind, eine Chance geben, gesunde Kinder zu haben, die frei von einer verheerenden und oft lebensbeschränkenden Krankheit sind."

Im letzten Monat wurden die Ergebnisse einer Studie veröffentlicht in Das New England Journal der Medizin - durchgeführt von Prof. Doug Turnbull von der Universität Newcastle und Direktor des Wellcome Trust Centers für mitochondriale Forschung in Großbritannien, dem Pionier der mitochondrialen Spende - schätzte, dass die Technik möglicherweise das Risiko der Übertragung von mitochondrialen Erkrankungen für etwa 2.500 Frauen in Großbritannien reduzieren könnte 150 Babys von solchen Krankheiten jedes Jahr zu retten.


Die Forschung legt nahe, dass die Mitochondrienspende mehr als 12.400 Frauen in den USA davon abhalten könnte, mitochondriale Krankheiten zu übertragen, was bedeutet, dass mindestens 770 Babys jährlich vor diesen Krankheiten gerettet werden könnten.

Und die Vorteile könnten in den USA noch größer sein. Die Studie legt nahe, dass die Mitochondrienspende mehr als 12.400 Frauen in den USA daran hindern könnte, mitochondriale Krankheiten zu übertragen, was bedeutet, dass mindestens 770 Babys jährlich vor diesen Krankheiten gerettet werden könnten.

Es ist verständlich, dass das Verfahren nicht nur von Parlamentsmitgliedern, sondern auch von Familien, die von Mitochondriopathien schwer betroffen sind, eine monumentale Unterstützung erhalten hat.

In 2012, BBC News berichtete über eine Mutter aus dem Vereinigten Königreich - Sharon Bernadi -, die alle ihre sieben Kinder an Mitochondrienkrankheit verloren hatte. Bernadi unterstützt daher mitochondriale Spende und in einer neueren Geschichte von BBC Newssagte, sie sei "überwältigt" von der Unterstützung, die das Verfahren vom britischen Parlament erhalten habe.

Die Technik wurde auch von Gesundheitsorganisationen und Wohltätigkeitsorganisationen auf der ganzen Welt stark unterstützt - eine davon ist die britische Wohltätigkeitsorganisation Muscular Dystrophy Campaign.

"Gegenwärtig gibt es keine Möglichkeit, verheerende mitochondriale Erkrankungen zu behandeln, die zu Muskelschwund, Sehverlust, Schlaganfall und vorzeitigem Tod führen können", sagt Robert Meadowcroft, Geschäftsführer der Wohltätigkeitsorganisation."Die Vererbung zu verhindern, wo es möglich ist, bleibt unsere einzige Option, und deshalb haben wir in diese wegweisende Technik investiert und unterstützen sie vollständig."

Nächsten Monat wird das House of Lords darüber abstimmen, ob die Mitochondrienspende im Rahmen des Human Fertilisation and Embryology Act in britisches Recht übergehen soll. Wegen der überwältigenden Unterstützung der Parlamentarier im Unterhaus, die 328 bis 128 für die Technik stimmten, wird erwartet, dass sie vorübergehen.

Prof. Turnbull und Kollegen sagen, dass sie bereit sind, die Mitochondrienspende bei Menschen im Oktober dieses Jahres zu testen, was bedeutet, dass das erste Baby aus dem Verfahren 2016 geboren werden könnte.

Aber während die Methode überwältigend ist, glauben einige Leute, dass die Legalisierung der mitochondrialen Spende in Großbritannien eine Dose Würmer auf globaler Ebene öffnen könnte.

Wird die Legalisierung der mitochondrialen Spende den Weg für "Designerbabys" ebnen?

Ein großes Problem bei der Legalisierung der mitochondrialen Spende ist, dass "Designerbabys" - Embryonen, die genetisch so verändert sind, dass sie bevorzugte Eigenschaften aufweisen - weitgehend akzeptabel sind.

Im November 2014 schrieb Prof. Paul Knoepfler von der University of California-Davis School of Medicine einen offenen Brief an das britische Parlament, in dem er sie dazu aufrief, gegen die Legalisierung der mitochondrialen Spende zu stimmen, und das Problem der Designer-Babys war eines der Anliegen angehoben.

Im Gespräch mit MNT, Sagte Prof. Knöpfler:

"Ich glaube, dass die Legalisierung und Nutzung dieser Technologie beim Menschen, die eindeutig genetisch veränderte Menschen hervorbringen würde, Designerbabys ein Stück näher ist.

Das ist nicht die Absicht der Befürworter dieser Technologie, und sie sind sogar gegen jeden, der ihre Methoden und Techniken für solch extremere Bemühungen einsetzt, aber sobald die Grenze überschritten ist und die Technologie da draußen ist, wer kann sie kontrollieren? Wer entscheidet, was eine angemessene oder unangemessene Verwendung ist? "

Aber laut Dr. Rappaport sind Mitochondrienspende und Designerbabys "wissenschaftlich und rechtlich voneinander getrennt und man wird nicht zum anderen führen".

"Mitochondriale Spende ist nicht und kann nicht verwendet werden, um körperliche Eigenschaften bewusst zu modifizieren", sagte sie uns. "Der einzige Unterschied ist, dass Kinder ohne mitochondriale Krankheit geboren werden. Genetische Modifikation der DNA im Zellkern wird weiterhin illegal sein, es gibt keine Absicht, dies zu ändern, und es wird kein Präzedenzfall geschaffen."

Könnte die Technik die Persönlichkeit eines Kindes beeinflussen?

Es wurden auch Bedenken geäußert, ob die mitochondriale Spende die Persönlichkeit eines Kindes beeinflussen und seine psychische Gesundheit beeinträchtigen könnte. "Einige Tierstudien haben gezeigt, dass diese Art von Eingriffen zu neurologischen Veränderungen führen kann", sagte Prof. Knöpfler. "Es ist ein Problem und die Risiken für den Menschen, die durch diesen Prozess entstehen, sind neurologische Probleme."

Prof. Dame Sally Davis, Chief Medical Officer für England, stellt jedoch fest, dass mitochondriale DNA weniger als 0,054% der gesamten DNA ausmacht und nicht Teil der nukleären DNA ist, die Persönlichkeit und andere Eigenschaften beeinflusst.

"Es gibt keine Beweise dafür, dass mitochondriale DNA die Persönlichkeit eines Kindes beeinflusst", sagte Dr. Rappaport MNT. "Vereinfacht ausgedrückt macht nukleare DNA uns zu dem, was wir sind und bestimmt Aussehen und Persönlichkeit, und die Hauptfunktion der mitochondrialen DNA ist es, Energie zu erzeugen - das" Batteriepaket "."

Dr. Trevor Stammers, Programmdirektor für Bioethik und Medizinrecht an der St. Mary's Universität in Twickenham, UK, sagt jedoch, dass der medizinische Bereich nicht genug über die Verbindung zwischen nuklearer und mitochondrialer DNA weiß, um zu dieser Schlussfolgerung zu kommen.

Dr. Ted Morrow, Evolutionsbiologe an der britischen Universität von Sussex, fügt hinzu:

"Es gibt eine Reihe veröffentlichter Studien, die darauf hinweisen, dass die genetische Variation in der mitochondrialen DNA die Persönlichkeit eines Individuums beeinflusst. Das Austauschen der mitochondrialen DNA durch eine Person und das Ersetzen durch eine andere wird zweifellos viele verschiedene Eigenschaften eines Individuums beeinflussen."

Außerdem sagen einige Experten, dass die mitochondriale Spende das Krankheitsrisiko eines Kindes sogar erhöhen könnte. In einem Artikel von Der TelegraphDr. Rhiannon Lloyd von der Zoological Society in London, Großbritannien, stellt fest, dass in mehr als 50% der Tierstudien, die die mitochondriale Spende untersuchen, fehlerhafte mitochondriale DNA übertragen wurde.

"Die Risiken für die Kinder, die durch diese Technik entstehen würden, sind vielfältig und beinhalten Entwicklungsstörungen, ein erhöhtes Krebsrisiko und sogar den Tod", sagte Prof. Knöpfler. "Die wenigen früheren Erfahrungen in den Menschen in den USA und China mit entsprechenden Versuchen an dieser Technologie führten nicht nur zu einigen gesunden Kindern, sondern auch zu katastrophalen Folgen wie Chromosomenschäden und Entwicklungsproblemen."

Professor Knoepfler und viele andere Befürworter der mitochondrialen Spende sagen, dass das Verfahren noch viel mehr Forschung benötigt, bevor es für den menschlichen Gebrauch legalisiert wird. "Darüber hinaus sind umfassende Primaten- und andere Tierstudien erforderlich, um alles besser zu verstehen, was diese Technologie sowohl positiv als auch negativ hervorbringen könnte", fügt Prof. Knoepfler hinzu.

Was ist der Standpunkt der USA zur Mitochondrienspende?

Während das Vereinigte Königreich die mitochondriale Spende legalisieren will, bewegt sich die USA nicht so schnell.

Im Februar 2014 hielt der Beratende Ausschuss für Zell-, Gewebe- und Gentherapie der US-amerikanischen Gesundheitsbehörde FDA (Food and Drug Administration) eine Sitzung ab, um das Thema zu diskutieren.

Aus dem Briefing-Dokument der Sitzung geht hervor, dass die FDA weitere Studien zu dieser Technik benötigt, bevor sie diese für den menschlichen Gebrauch in Betracht ziehen können.

Ein Sprecher der FDA sagte MNT:

"Die FDA hat keine Entscheidung bezüglich klinischer Studien zur Technologie der mitochondrialen Manipulation getroffen.Es ist jedoch auch wichtig zu beachten, dass die FDA keine aktuellen / anhängigen IND-Prüfpräparate bestätigen kann.

Das Hauptanliegen der FDA, wenn wir klinische Studien mit diesen Technologien in Betracht ziehen, ist die Sicherheit der Frauen, die an diesen Studien teilnehmen, und der Kinder, die als Ergebnis dieser Studien geboren werden. "

Die Zurückhaltung der FDA, mitochondriale Spende genauso stark zu unterstützen wie Großbritannien, ist vielleicht nicht überraschend. In den frühen 2000er Jahren wurde die Verwendung einer ähnlichen Technik namens cytoplasmatische Übertragung - in der ein Zytoplasma von einem Spenderei in ein Ei mit fehlerhaften Mitochondrien platziert wird - von der Organisation aus Sicherheitsgründen und ethischen Bedenken verboten.

Prof. Knoepfler sagte, er unterstütze die Entscheidung der FDA, mehr Forschung zur mitochondrialen Spende zu fordern, und glaubt, dass das Vereinigte Königreich den gleichen Ansatz verfolgen sollte.

"Mit der gebotenen Sensibilität und dem Respekt vor den Familien, die mit mitochondrialen Krankheiten konfrontiert sind, möchte ich fragen, warum das Vereinigte Königreich diesen extremistischen Ansatz zu eilen scheint, wenn dieses Gefühl der Dringlichkeit aus rationaler wissenschaftlicher und medizinischer Sicht nicht vernünftig erscheint" sagte uns. "Es könnte leicht mehr schaden als nützen, wenn es so bald umgesetzt wird."

Es scheint jedoch, dass viele US-Forscher - einschließlich einiger, die mit der FDA verbunden sind - glauben, dass das Vereinigte Königreich Recht hat, um mitochondriale Spende voranzutreiben.

In einem offenen Brief an Der Wächter Im vergangenen Monat forderten Prof. John Gearhart, ein Mitglied des FDA-Beratungsausschusses, und andere Forscher die britischen Abgeordneten auf, für die Technik zu stimmen, indem sie behaupteten, sie werde ihre Verwendung in anderen Ländern fördern.

"Eine positive Abstimmung würde es betroffenen Familien nicht nur erlauben, sich für dieses neue Verfahren unter der Aufsicht des weltweit respektierten Newcastle-Teams zu entscheiden, mit entsprechenden Ratschlägen und Garantien", schrieb sie, "es wäre auch eine internationale Demonstration, wie gute Regulierung hilft medizinische Wissenschaft im Einklang mit der Gesellschaft voranzutreiben. "

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