Embryo sorgt zunächst selbst für sich
Embryonen organisieren im frühesten Entwicklungsstadium ihre Umgebung so, dass diese sie in den kommenden Monaten gut versorgen kann. Das entdeckten Wissenschaftler des Instituts für Molekulare Biotechnologie (IMBA) in Wien. Sie nutzten dafür Blastoide (In-vitro-Modelle der Blastozyste).
Die Wissenschaftler um Nicolas Rivron am IMBA konnten grundlegende Prinzipien der frühen Embryonalentwicklung aufklären. Für ihre Forschung nutzten sie Blastoide, die sie in den vergangenen Jahren aus Maus- und menschlichen Stammzellen entwickelten.
Mit Hilfe der Mäuseblastoide entdeckten die Forscher, dass der frühe Embryo (~10 Zellen) über molekulare Botenstoffe den zukünftigen Plazenta-Teil (~100 Zellen) anweist, sich zu bilden und das Gebärmuttergewebe zu verändern. Die Botenstoffe teilen den Zellen, den Trophoblasten, aus denen später die Plazenta entsteht, mit, dass sie sich erneuern und vermehren sollen: zwei Eigenschaften von Stammzellen, die für das Wachstum der Plazenta unerlässlich sind.
In den Trophoblasten entstehen die Moleküle WNT6 und WNT7B, die wiederum dafür sorgen, dass die Gebärmutter die Blastozyste umschließt. „Die Beteiligung der WNT-Moleküle an der Reaktion der Gebärmutter war bereits bekannt. Jetzt können wir aber zeigen, dass es sich bei diesen Signalen um WNT6/7B handelt und dass sie von den Trophoblasten der Blastozyste produziert werden, um der Gebärmutter das Signal zu geben, dass sie reagieren soll. Das könnte von großer Bedeutung sein, denn wir haben nachgewiesen, dass diese beiden Moleküle auch von den Trophoblasten der menschlichen Blastozyste exprimiert werden“, erklärt Nicolas Rivron.
Etwa die Hälfte der menschlichen Schwangerschaften scheitert an der Einnistung der befruchteten Eizelle in die Gebärmutter. Da die von Rivron und seinem Team identifizierten Moleküle WNT6 und WNT7B auch in menschlichen Blastozysten vorkommen, könnte ihre weitere Forschung erklären, woran das liegt. „Wir wiederholen diese Experimente derzeit mit menschlichen Blastoiden und Gebärmutterzellen in der Petrischale, um abschätzen zu können, ob diese grundlegenden Entwicklungsprinzipien auch im frühen Entwicklungsstadium im Menschen erhalten sind. Diese Entdeckungen könnten sowohl zur Verbesserung der IVF-Verfahren und zur Entwicklung von Fruchtbarkeitsmedikamenten als auch zu neuartigen Verhütungsmitteln beitragen“, stellt Rivron in Aussicht.
Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forscher im Juli in Cell Stem Cell.
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