Die Felder und Techniken der modernen Fortpflanzungsmedizin sind im Laufe der Jahre weit fortgeschritten. Um dem Wunsch eines kinderlosen Ehepaares nach Nachwuchs nachzugehen, haben sich Methoden entwickelt, um diesen zu erfüllen. Hierbei haben sich die In-Vitro-Fertilisation und die daraus entwickelte Modifikation, die Intracytoplasmatische Spermieninjektion etabliert. Auch wenn die seit dem Jahre 2004 durchgeführten IVF-Geburten, aufgrund mangelnder Krankenkassenleistungen, entschieden gesunken sind und die kumulative Schwangerschaftsrate nach drei durchgeführten Embryotransfers maximal bei 50-70 % liegt, ist die In-Vitro-Fertilisation und mit ihr verwandten Intracytoplasmatischen Spermieninjektion (im Falle mangelnder Spermienqualität) neben der homologen und heterologen Insemination das älteste und das neuste reproduktionsmedizinische Verfahren, das zur Behandlung des unerfüllten Kinderwunsches eingesetzt wird. Des Weiteren haben sich die Präimplantations- und Pränataldiagnostik einen weit verbreiten Ruf verschafft, um Erbkrankheiten und Fehlentwicklungen des Embryos noch in frühester Entwicklungszeit aufzudecken. Dass hierbei der Embryo und das noch ungeborene Leben in eine Zwickmühle ethischer und rechtlicher Beurteilungen rutschen, scheint offensichtlich. Denn das seit 1990 in Kraft getretene Embryonenschutzgesetz regelt zwar weite Bereiche rund um den Schutz des Embryos, hinterlässt aber auch Lücken. Somit werden Rufe laut nach der Schaffung eines eigenen Fortpflanzungsmedizingesetzes, um die ungeregelten Aspekte der Fortpflanzungsmedizin zu klären [457]. Die rechtliche Lage der modernen Fortpflanzungsmedizin in Deutschland ist recht komplex. Für die vielen verschiedenen Methoden herrschen unterschiedlich rechtliche Regelungen. So wird zum Beispiel die In-Vitro-Fertilisation rechtlich anders geregelt als die Pränatal- und die Präimplantaionsdiagnostik. In Hinsicht auf die In-Vitro-Fertilisation dient als rechtliche Grundlage das Embryonenschutzgesetz, welches besagt, dass „bereits die befruchtete, entwicklungsfähige menschliche Eizelle vom Zeitpunkt der Kernverschmelzung an“ einem Embryo mit all seinen Rechten entspricht. Die Pränataldiagnostik stützt sich zum großen Teil auf die von der Bundesärztekammer verabschiedeten „Richtlinien zur pränatalen Diagnostik von Krankheiten und Krankheitsdispositionen“ sowie auf eine „Erklärung zum Schwangerschaftsabbruch nach Pränataldiagnostik“. In diesen Richtlinien wird darauf hingewiesen, dass zum einen das Lebensrecht des Ungeborenen, zum anderen die Handlungsfreiheit der Eltern in die jeweiligen Entscheidungen einbezogen werden muss. Die in Deutschland zwischen Zulassung und Nichtzulassung befindliche Präimplantationsdiagnostik beruft sich auf das Embryonenschutzgesetz, welches den Verbrauch von Embryonen verbietet, da nach dem Gesetz eine Blastomere einem ganzen Embryo gleichgestellt sei. Ebenso besagt das ESchG, dass eine Eizelle nur zum Zweck der Herbeiführung einer Schwangerschaft befruchtet werden darf, da aber die Präimplantationsdiagnostik die genetische Analyse beabsichtigt, steht dies in einem Widerspruch. Jedoch wird in und außerhalb von Europa der Umgang mit IVF, Präimplantations- und Pränataldiagnostik verschieden gehandhabt. Während sich Deutschland und Österreich für ein klares Verbot der Präimplantationsdiagnostik aussprechen, ist diese in Frankreich und Großbritannien grundsätzlich möglich. Wenn man sich die halachischen Grundlagen im Umgang mit der modernen Fortpflanzungsmedizin vor Augen führt, ist es im Kern der Status des Embryos, der Juden und Christen in zwei völlig verschiedene Richtungen laufen lässt. Die Halacha spricht von menschlichem Leben erst von der Geburt an und geht von mehreren unterscheidbaren Stadien in der Entwicklung des vorgeburtlichen Lebens im Mutterleib aus. Ganz anders die christliche Ethik, sie erkennt bereits dem Embryo die Schutzwürdigkeit menschlichen Lebens zu. Wenn das jüdische Recht die Schutzwürdigkeit eines Embryos nach der entscheidenden Frage differenziert, ob er jünger oder älter als vierzig Tage ist, wird deutlich, dass die IVF als grundsätzlich rechtmäßig gelten muss, da die Embryonen, die im Zuge jeder IVF zerstört oder weitergehend genutzt werden, keinen besonderen Schutz in Anspruch nehmen können. Ebenso fallen jene Vorgänge und Maßnahmen einer modernen PID in jenen Zeitraum von vierzig Tagen nach der Empfängnis, innerhalb dessen nach jahrtausendalter Einstellung des jüdischen Rechts noch kein menschliches Leben im Mutterleib existiert. Somit steht die Halacha einer begründeten PID nicht im Wege. Eine zweite große Kernaussage dieser Dissertation ist die, dass sich das jüdische Religionsgesetz (die Halacha), welche unter anderem die Anleitungen zum Umgang mit der modernen Reproduktionsmedizin liefert, stets darauf bedacht ist, neu ausgelegt zu werden. Die Halacha ist ein immerwährend andauernder Prozess von Erneuerung, welche sich den aktuellen und örtlichen Gegebenheiten kritisch anpassen muss. So auch der Umgang mit der modernen Fortpflanzungsmedizin, der einem immerwährenden Prozess von Erneuerungen unterlegen ist. / The discussion about modern reproductive medicine in Germany and the point of view of Jewish religious law to it

Die Felder und Techniken der modernen Fortpflanzungsmedizin sind im Laufe der Jahre weit fortgeschritten. Um dem Wunsch eines kinderlosen Ehepaares nach Nachwuchs nachzugehen, haben sich Methoden entwickelt, um diesen zu erfüllen. Hierbei haben sich die In-Vitro-Fertilisation und die daraus entwickelte Modifikation, die Intracytoplasmatische Spermieninjektion etabliert. Auch wenn die seit dem Jahre 2004 durchgeführten IVF-Geburten, aufgrund mangelnder Krankenkassenleistungen, entschieden gesunken sind und die kumulative Schwangerschaftsrate nach drei durchgeführten Embryotransfers maximal bei 50-70 % liegt, ist die In-Vitro-Fertilisation und mit ihr verwandten Intracytoplasmatischen Spermieninjektion (im Falle mangelnder Spermienqualität) neben der homologen und heterologen Insemination das älteste und das neuste reproduktionsmedizinische Verfahren, das zur Behandlung des unerfüllten Kinderwunsches eingesetzt wird. Des Weiteren haben sich die Präimplantations- und Pränataldiagnostik einen weit verbreiten Ruf verschafft, um Erbkrankheiten und Fehlentwicklungen des Embryos noch in frühester Entwicklungszeit aufzudecken. Dass hierbei der Embryo und das noch ungeborene Leben in eine Zwickmühle ethischer und rechtlicher Beurteilungen rutschen, scheint offensichtlich. Denn das seit 1990 in Kraft getretene Embryonenschutzgesetz regelt zwar weite Bereiche rund um den Schutz des Embryos, hinterlässt aber auch Lücken. Somit werden Rufe laut nach der Schaffung eines eigenen Fortpflanzungsmedizingesetzes, um die ungeregelten Aspekte der Fortpflanzungsmedizin zu klären [457]. Die rechtliche Lage der modernen Fortpflanzungsmedizin in Deutschland ist recht komplex. Für die vielen verschiedenen Methoden herrschen unterschiedlich rechtliche Regelungen. So wird zum Beispiel die In-Vitro-Fertilisation rechtlich anders geregelt als die Pränatal- und die Präimplantaionsdiagnostik. In Hinsicht auf die In-Vitro-Fertilisation dient als rechtliche Grundlage das Embryonenschutzgesetz, welches besagt, dass „bereits die befruchtete, entwicklungsfähige menschliche Eizelle vom Zeitpunkt der Kernverschmelzung an“ einem Embryo mit all seinen Rechten entspricht. Die Pränataldiagnostik stützt sich zum großen Teil auf die von der Bundesärztekammer verabschiedeten „Richtlinien zur pränatalen Diagnostik von Krankheiten und Krankheitsdispositionen“ sowie auf eine „Erklärung zum Schwangerschaftsabbruch nach Pränataldiagnostik“. In diesen Richtlinien wird darauf hingewiesen, dass zum einen das Lebensrecht des Ungeborenen, zum anderen die Handlungsfreiheit der Eltern in die jeweiligen Entscheidungen einbezogen werden muss. Die in Deutschland zwischen Zulassung und Nichtzulassung befindliche Präimplantationsdiagnostik beruft sich auf das Embryonenschutzgesetz, welches den Verbrauch von Embryonen verbietet, da nach dem Gesetz eine Blastomere einem ganzen Embryo gleichgestellt sei. Ebenso besagt das ESchG, dass eine Eizelle nur zum Zweck der Herbeiführung einer Schwangerschaft befruchtet werden darf, da aber die Präimplantationsdiagnostik die genetische Analyse beabsichtigt, steht dies in einem Widerspruch. Jedoch wird in und außerhalb von Europa der Umgang mit IVF, Präimplantations- und Pränataldiagnostik verschieden gehandhabt. Während sich Deutschland und Österreich für ein klares Verbot der Präimplantationsdiagnostik aussprechen, ist diese in Frankreich und Großbritannien grundsätzlich möglich. Wenn man sich die halachischen Grundlagen im Umgang mit der modernen Fortpflanzungsmedizin vor Augen führt, ist es im Kern der Status des Embryos, der Juden und Christen in zwei völlig verschiedene Richtungen laufen lässt. Die Halacha spricht von menschlichem Leben erst von der Geburt an und geht von mehreren unterscheidbaren Stadien in der Entwicklung des vorgeburtlichen Lebens im Mutterleib aus. Ganz anders die christliche Ethik, sie erkennt bereits dem Embryo die Schutzwürdigkeit menschlichen Lebens zu. Wenn das jüdische Recht die Schutzwürdigkeit eines Embryos nach der entscheidenden Frage differenziert, ob er jünger oder älter als vierzig Tage ist, wird deutlich, dass die IVF als grundsätzlich rechtmäßig gelten muss, da die Embryonen, die im Zuge jeder IVF zerstört oder weitergehend genutzt werden, keinen besonderen Schutz in Anspruch nehmen können. Ebenso fallen jene Vorgänge und Maßnahmen einer modernen PID in jenen Zeitraum von vierzig Tagen nach der Empfängnis, innerhalb dessen nach jahrtausendalter Einstellung des jüdischen Rechts noch kein menschliches Leben im Mutterleib existiert. Somit steht die Halacha einer begründeten PID nicht im Wege. Eine zweite große Kernaussage dieser Dissertation ist die, dass sich das jüdische Religionsgesetz (die Halacha), welche unter anderem die Anleitungen zum Umgang mit der modernen Reproduktionsmedizin liefert, stets darauf bedacht ist, neu ausgelegt zu werden. Die Halacha ist ein immerwährend andauernder Prozess von Erneuerung, welche sich den aktuellen und örtlichen Gegebenheiten kritisch anpassen muss. So auch der Umgang mit der modernen Fortpflanzungsmedizin, der einem immerwährenden Prozess von Erneuerungen unterlegen ist. / The discussion about modern reproductive medicine in Germany and the point of view of Jewish religious law to it

Theol. Hochsch., Lizentiatsarb.--Chur, 1999.

Universiẗat, Diss., 2006--Tübingen.

Univ., Diss.-2000--Würzburg, 1999.

Zugl.: Chur, Theol. Hochsch., Lizentiatsschr., 2007 / Hergestellt on demand

Zugleich: Diss. Halle-Wittenberg, 2008. / Literaturverz.

Universiẗat, Diss., 2004--Konstanz.

Zugl.: Magdeburg, Univ., Habil.-Schr., 1999.

Assisted reproductive technologies (ART) emerged in the late 1970’s as a therapy for human infertility. Up till now more than 3 million babies have been conceived through ART, demonstrating the safety and efficiency of the technique. Published reports showed an increase in the rate of imprinting disorders (Beckwith Wiedemann Syndrome, Angelman Syndrome, etc.) in babies born after ART. What are the effects imposed through ART and should researchers reassess its safety and implications on the future offspring? Throughout this thesis, I analyzed the methylation patterns of germ cells and embryos to determine whether in vitro maturation and in vitro fertilization have a negative impact on the epigenetic patterns. Furthermore, DNA methylation was compared between sperm of infertile and presumably fertile controls in order to understand whether epigenetic disturbances lead to infertility at the first place. The occurrence of methylation aberrations in germ cells of infertile patients could be transmitted to new-borns and then cause epigenetic disorders. In order to elucidate the imprinting status within single cells, I developed a new technique based on limiting dilution where bisulfite treated DNA is distributed across several wells before amplification. This allowed methylation measurement at the single allele level as well parent of origin detection. In a total of 141 sperm samples from couples undergoing in vitro fertilization (IVF) or intracytoplasmic sperm injection (ICSI) including 106 with male factor or combined infertility and 28 with female infertility, I detected a significant correlation between lower quality of semen parameters (sperm count, percentage of abnormal sperm, and percentage of motile sperm) and the rate of imprinting errors. ALU repeats displayed a higher methylation in sperm DNA of patients leading to a pregnancy and live birth, compared to patients in which pregnancy was not achieved or a spontaneous abortion occurred. A discriminant analysis based on ALU methylation allowed correct classification of >70% of cases. Preliminary data from illumina methylation arrays where more than 27,000 CpGs were analyzed determined that only a single CpG site from the open reading frame C14orf93 was significantly different between the infertile and presumably fertile control group. However, further improvements on data normalization might permit detection of other differentially methylated regions. Comparison of embryos after natural conception, in vitro fertilized embryos from superovulated oocytes, and embryos achieved through fertilization of in vitro cultured oocytes revealed no dramatic effect on the imprinting patterns of Igf2r, H19, and Snrpn. Oocyte cryotop vitrification did not result in a dramatic increase of imprinting mutations in oocytes even though the rate of sporadic methylation errors in single Snrpn CpGs were higher within the in-vitrified group. Collectively, the results I will present within this thesis suggest an increase in the rate of imprinting errors within the germ cells of infertile patients, in addition to a decrease in genome wide methylation of ALU repetitive elements. I did not observe a detrimental effect on the methylation patterns of oocytes and the resulting embryos using in vitro maturation of oocytes and/or standard IVF with in vivo grown superovulated oocytes. / Assistierte Reproduktionstechniken (ART) wurden in den späten 1970er Jahren als Therapie für unfruchtbare Paare mit Kinderwunsch etabliert. Bis zum heutigen Tage wurden dank ART weltweit mehr als 3 Millionen Kinder geboren, ein eindrucksvoller Beweis für die Sicherheit und Effizienz dieser Methode. Dennoch zeigen veröffentlichte Studien einen Anstieg in der Rate von Imprinting-Erkrankungen (Beckwith Wiedemann-Syndrom, Angelman-Syndrom, etc.) bei Kindern, die nach assistierter Reproduktion geboren wurden. Es stellt sich die Frage, welche Effekte durch ART ausgelöst werden können und ob eine neue Einschätzung dieser Methode bezüglich ihrer gesundheitlichen Implikationen für künftige Generationen notwendig ist. In dieser Arbeit habe ich mögliche negative Effekte von in vitro-Maturation und -Fertili-sierung auf Methylierungsmuster humaner und muriner Keimzellen, sowie Maus-Embryonen untersucht. Aberrante DNA-Methylierungsmuster in Keimzellen von infertilen Patienten könnten auf die Neugeborenen übertragen werden und epigenetische Erkrankungen zur Folge haben. Ob epigenetische Störungen im Zusammenhang mit Infertilität stehen, wurde außerdem durch den Vergleich der DNA-Methylierung von Spermien infertiler und fertiler Männer untersucht. Um den Imprintigstatus auf Einzelzellebene zu bestimmen, habe ich basierend auf „Limiting Dilution“ eine neue Methode entwickelt. Bei diesem Verfahren wird Bisulfit-behandelte DNA vor der PCR-Amplifikation in mehrere Reaktionsgefässe verdünnt. Dies erlaubt die Methylierungsanalyse einzelner Allele und die Detektion elternspezifischer Methylierungsmuster. Mit insgesamt 141 Sperma-Proben von Paaren, die sich einer in vitro- Fertilisierung (IVF) oder einer Intrazytoplasmischen Spermieninjektion (ICSI) unterzogen hatten, davon 28 mit weiblicher und 106 mit männlicher oder kombinierter Unfruchtbarkeit, konnte ich einen positiven Zusammenhang zwischen der Rate an Imprinting-Fehlern und geringer Sperma-Qualität (gemessen an Standardparametern) ableiten. ALU-Sequenzen zeigten in Spermien-DNA von Patienten mit erfolgreicher Schwangerschaft und Geburt eine höhere Methylierung als von Patienten mit fehlgeschlagener Schwangerschaft oder Spontanabort. Eine auf der ALU-Methylierung basierende Diskriminanzanalyse konnte mehr als 70% aller Fälle korrekt klassifizieren. Vorläufige Daten aus Experimenten mit Illumina Methylierungs-Arrays mit einer Auflösung von mehr als 27.000 CpG-Positionen identifizierten einen signifikanten Gruppenunterschied zwischen Patienten- und Kontrollgruppe für eine CpG-Position innerhalb des offenen Leserahmens C14orf93. Verbesserungen der Datenauswertung (Normalisierung, Testung etc.) sollten die Entdeckung weiterer differenziell methylierter Regionen erlauben. Der Vergleich von Mausembryos aus natürlicher Konzeption, aus in vitro kultivierten und fertilisierten Oozyten und aus in vitro Fertilisation nach Superovulation zeigte keine dramatischen Effekte auf die Imprinting-Muster der geprägten Gene Igf2r, H19 und Snrpn. Das gilt auch für Cryo-Top vitrifizierte Oozyten, wenn auch die Rate sporadischer Methylierungsfehler einzelner CpG-Positionen in Snrpn etwas höher war als in den Kontrollgruppen. Zusammengenommen lassen die in dieser Arbeit präsentieren Resultate auf eine Zunahme an Imprinting-Fehlern und eine genomweite Abnahme der Methylierung repetitiver ALU-Sequenzen in den Keimzellen infertiler Patienten schließen.