Gen-Varianten können das Risiko für frühe Fehlgeburten beeinflussen

Etwa 15 Prozent aller erkannten Schwangerschaften enden in einer Fehlgeburt. Und viele weitere Schwangerschaften enden bereits in einem sehr frühen Stadium, ohne dass sie überhaupt wahrgenommen werden. Eine große Studie liefert für diese hohe Verlustrate nun eine mögliche Erklärung. Demnach können selbst relativ gängige genetische Variationen des Erbguts der Mutter, die noch vor ihrer Geburt angelegt sind, das Risiko für eine spätere Fehlgeburt erhöhen.

Hauptursache für Fehlgeburten sind Aneuploidien - dabei haben Zellen eine ungewöhnliche Anzahl an Chromosomen. Schätzungsweise überleben nur etwa die Hälfte aller befruchteten menschlichen Eizellen bis zur Geburt, vor allem aufgrund der Häufigkeit von solchen mit Aneuploidien, die bereits in der frühen Schwangerschaft nicht lebensfähig seien, schreibt das Team um Rajiv McCoy von der Johns Hopkins University in Baltimore (US-Bundesstaat Maryland) im Fachjournal "Nature". 

Wenn die Anzahl der Chromosomen kleiner als die üblichen 46 ist, sind Embryonen nur selten überlebensfähig. Bei überschüssigen Chromosomen können mehr Kombinationen zu lebensfähigen Embryonen führen. Beispiele sind etwa das Down-Syndrom (Trisomie 21), das Klinefelter-Syndrom (zusätzliches X-Chromosom beim Mann) und das Turner-Syndrom (nur ein X-Chromosom bei der Frau).

Bisher war bekannt, dass die Anzahl von Embryonen mit abweichender Chromosomenzahl mit dem Alter der Mutter in der Schwangerschaft zunimmt. Doch Untersuchungen deuten auch darauf hin, dass andere Faktoren die Wahrscheinlichkeit für Aneuploidien schon wesentlich früher erhöhen können - bereits bei der Bildung der Eizellen.

Dies prüfte das Team nun anhand der Daten von fast 140.000 künstlich befruchteten Embryonen und knapp 23.000 Elternpaaren. Dabei stießen die Forschenden auf mehr als 92.000 aneuploide Chromosomen. "Dadurch konnten wir in diesem Umfang und mit dieser Auflösung einige der ersten gut charakterisierten Zusammenhänge zwischen der mütterlichen DNA und dem Risiko entdecken, nicht überlebensfähige Embryonen zu produzieren", wird McCoy in einer Mitteilung seiner Universität zitiert.

Besonders stark ist der Zusammenhang bei jenen Genen, die bei der Entstehung für die Entwicklung der Struktur von Chromosomen zuständig sind. Eine Rolle spielt demnach das Gen SMC1B. Eine Variante davon führt dazu, dass das gleichnamige Protein weniger häufig als üblich gebildet wird. Das Protein SMC1B ist Teil eines ringförmigen Proteinkomplexes, der beim Aufbau von Chromosomen zur Bildung der dreidimensionalen Struktur beiträgt.

Mäuse, denen das Gen SMC1B fehlt, sind nicht fortpflanzungsfähig. Eine zu geringe Bildung des Proteins SMC1B führt beim Menschen unter anderem zur Ausbildung von Aneuploidien. Weitere Untersuchungen ergaben, dass auch andere Gene an der Bildung abweichender Chromosomenzahlen beteiligt sein können.

"Dieser Befund ist besonders überzeugend, weil die Gene, die unsere Studie am Menschen identifiziert hat, genau jene sind, die experimentelle Biologen über Jahrzehnte als entscheidend für die Rekombination und den Zusammenhalt von Chromosomen in Modellorganismen wie Mäusen und Würmern beschrieben haben", betont McCoy.