Die Nachfrage nach Fertilitätserhalt bei onkologischen und gutartigen Indikationen sowie aus sozialen Gründen ist in den letzten Jahrzehnten dramatisch gestiegen. Verschiedene Behandlungen, die zur Heilung von bösartigen und nicht-bösartigen Erkrankungen eingesetzt werden, sind jedoch hochtoxisch für die Keimdrüsen und können zu einer iatrogenen vorzeitigen Ovarialinsuffizienz führen, die letztendlich zu Unfruchtbarkeit führt1. Zu den etablierten Techniken zur Erhaltung der Fruchtbarkeit gehören die Kryokonservierung von Embryonen, die Vitrifikation unreifer oder reifer Eizellen und die Kryokonservierung von Eierstockgewebe 2,3,4. Das Einfrieren von Eierstockgewebe ist die einzige verfügbare Option zur Erhaltung der Fruchtbarkeit bei präpubertären Mädchen oder Frauen, die eine sofortige Krebstherapie benötigen. Die Wiederherstellung der endokrinen Funktion nach einer Transplantation von Eierstockgewebe tritt bei über 95 % der Patientinnen auf, wobei die Lebendgeburtenraten zwischen 18 % und 42 % liegen5,6,7,8,9.
Obwohl sich die Transplantation von gefrorenem und aufgetautem Eierstockgewebe bewährt hat, gibt es noch Raum für Verbesserungen. Da die kortikalen Fragmente der Eierstöcke ohne vaskuläre Anastomose transplantiert werden, erleben sie eine Phase der Hypoxie, in der die Revaskularisierung des Transplantats stattfindet 10,11,12. Die überwiegende Mehrheit der Studien, die die Transplantation von menschlichem Eierstockgewebe untersuchen, haben ein Xenografting-Modell verwendet, bei dem Eierstockgewebe an immundefiziente Mäuse transplantiert wird. Die vollständige Revaskularisation der Xenotransplantate dauert etwa 10 Tage, wobei sowohl die Wirts- als auch die Transplantatgefäße zur Bildung funktioneller Gefäße beitragen 12,13,14. Etwa 50%-90% der Follikelreserve gehen während dieses hypoxischen Fensters vor Abschluss der Revaskularisation des Transplantats verloren 10,15,16. Es wurde stark vermutet, dass dieser massive Follikelverlust sowohl durch den direkten Follikeltod, wie er sich in einer Abnahme der absoluten Follikelzahl nach der Transplantation zeigt, als auch durch die Aktivierung des primordialen Follikelwachstums auftritt, was durch Veränderungen der Follikelproportionen in Richtung erhöhter Wachstumsraten der Follikel angezeigt wird17,18.
Interessanterweise haben frühere Forschungsarbeiten mit verschiedenen tierischen Eierstockgeweben, die auf die Chorioallantoismembran (CAM) des Kükens transplantiert wurden, die eine Konstitution hat, die die typische Transplantationsstelle des Peritoneums nachahmt, über die Hemmung der spontanen Follikelaktivierung berichtet, wobei die primordiale Follikelreserve bis zu 10 Tage intakt bleibt 19,20,21,22. Unser Team hat bereits gezeigt, dass die Transplantation von gefrorenem und aufgetautem menschlichem Ovarialgewebe in CAM einen zuverlässigen Ansatz für die Untersuchung der Transplantation von menschlichem Eierstockgewebe in ihren ersten ischämischen Stadien darstellt23 und kürzlich gezeigt, dass diese Transplantationsmethode in der Lage ist, der Follikelaktivierung entgegenzuwirken24.
Das CAM-Modell ist besonders attraktiv, nicht nur, weil Eizellen viel billiger sind als Mäuse, sondern auch wegen der stark vaskularisierten Natur der CAM, die es ermöglicht, den Zusammenhang zwischen Follikelaktivierung und Revaskularisierung des Eierstocktransplantats zu untersuchen. Das Vogelsystem ist in der Tat eine der gebräuchlichsten und vielseitigsten Methoden zur Untersuchung der Angiogenese25. Die Entwicklung des Kükenembryos (ED) dauert 21 Tage bis zum Schlüpfen, und das CAM wird innerhalb der ersten 4-5 Tage durch die Verschmelzung von Allantois und Chorion26 gebildet. Bemerkenswert ist, dass der Kükenembryo bis zum 17. Tag der ED ein von Natur aus immundefizienter Wirt ist, so dass Xenografting-Experimente ohne das Risiko einer Transplantatabstoßung durchgeführt werden können27,28. Darüber hinaus wirft der CAM-Modellansatz keine ethischen oder rechtlichen Bedenken im Sinne des europäischen Rechtsauf 29 und ist damit eine attraktive Alternative zu anderen Tiermodellen. In Bezug auf die Zuchtbedingungen benötigen Kükenembryonen nur einen auf 37 °C eingestellten Inkubator mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 40%-60%. Diese begrenzten Versuchsanforderungen reduzieren die Forschungskosten im Vergleich zur Verwendung von immundefizienten Mäusen erheblich.
Das hier vorgestellte Protokoll zielt darauf ab, die Entwicklung eines CAM-Xenografting-Modells für menschliches Ovarialgewebe zu beschreiben und spezifische Einblicke in die Wirksamkeit der Technik, den Zeitrahmen der Revaskularisation des Transplantats und die Lebensfähigkeit des Gewebes über einen Transplantationszeitraum von 6 Tagen zu geben. Dieses Protokoll könnte von großem Interesse sein, um die Mechanismen hinter dem frühen Follikelverlust nach der Transplantation zu untersuchen und die Auswirkungen verschiedener Wirkstoffe (Wachstumsfaktoren, Hormone usw.) auf dieses Phänomen zu untersuchen.