Warum manche Schwangerschaften enden, bevor sie beginnen

Leon Wirz
vor 2 Tagen
5 Min. Lesezeit

Veröffentlicht in Nature, Februar 2026 | Johns Hopkins University (USA)

Einleitung

Schätzungen zufolge führen zwischen 30 % und 50 % aller menschlichen Empfängnisse nicht zu einer Geburt. Viele dieser Verluste treten sehr früh auf (häufig noch bevor eine Schwangerschaft klinisch festgestellt wird). Der häufigste Grund dafür ist Aneuploidie (ein Zustand, bei dem ein Embryo zu viele oder zu wenige Chromosomen besitzt). Normalerweise haben Menschen 46 Chromosomen. Trägt ein Embryo jedoch 45 oder 47, stoppt die Entwicklung häufig sehr früh – oft noch bevor eine Schwangerschaft klinisch festgestellt wird.

Seit Jahrzehnten gilt das mütterliche Alter als stärkster Risikofaktor für solche Chromosomenfehler. Dennoch erklärt das Alter allein nicht, warum manche Frauen wiederholt Fehlgeburten erleben, während andere im gleichen Alter gesunde Schwangerschaften haben. Eine große Studie aus dem Jahr 2026, veröffentlicht in Nature, liefert nun neue Einblicke. Durch die Analyse von mehr als 139.000 im Rahmen einer In-vitro-Fertilisation (IVF) erzeugten Embryonen identifizierten Forschende häufige genetische Varianten in zentralen Meiose-Genen, die die Chromosomenstabilität und damit die Schwangerschaftschancen subtil beeinflussen.

Die zentrale Entdeckung

Die Studie verknüpft drei biologische Prozesse, die bislang meist getrennt untersucht wurden: meiotiche Rekombination, Chromosomentrennung und Schwangerschaftsverlust.

Die meiotische Rekombination umfasst sogenannte Crossovers (Austausch von DNA-Abschnitten zwischen gepaarten Chromosomen während der Eizellbildung). Diese Crossovers sind keine zufälligen Ereignisse, sondern essenziell. Sie verbinden homologe Chromosomen (passende Chromosomenpaare), sodass diese sich bei der Reifung der Eizelle korrekt trennen können.

Die Forschenden zeigten, dass aneuploide Embryonen häufig aus Eizellen mit einer geringeren Anzahl an Crossovers entstehen. Anders ausgedrückt: Wenn weniger dieser stabilisierenden DNA-Austauschprozesse stattfinden, steigt die Wahrscheinlichkeit, dass Chromosomen bei der Zellteilung falsch verteilt werden.

Darüber hinaus identifizierte die Studie eine häufige genetische Variante in der Nähe des Gens SMC1B, das Bestandteil des sogenannten Cohesin-Komplexes ist (eine ringförmige Proteinstruktur, die Schwesterchromatiden (identische Chromosomenkopien) zusammenhält). Diese Variante reduziert die Expression von SMC1B und erhöht damit das Risiko einer mütterlichen meiotischen Aneuploidie. Entscheidend ist dabei: Die Variante verändert nicht das Protein selbst, sondern beeinflusst, wie stark das Gen aktiviert wird.

Studiendesign

Die Forschenden analysierten Daten von 139.416 Embryonen, die im Rahmen einer IVF mit anschließender Präimplantationsdiagnostik (PGT) entstanden waren. Bei der PGT wird einem fünf Tage alten Embryo eine kleine Zellprobe entnommen, um die Chromosomen vor dem Transfer in die Gebärmutter zu untersuchen.

Anhand von SNP-Mikroarray-Daten der Embryonen sowie beider biologischer Eltern rekonstruierten die Forschenden sogenannte Haplotypen (gemeinsam vererbte genetische Variantenblöcke) und entwickelten ein computergestütztes Modell zur Identifikation von Crossovers und Chromosomenanomalien.

Insgesamt wurden mehr als 3,8 Millionen meiotische Crossovers kartiert und über 92.000 aneuploide Chromosomen identifiziert. Etwa 30 % der Embryonen wiesen mindestens eine Chromosomenanomalie auf. Wie erwartet waren die meisten Aneuploidien mütterlichen Ursprungs und nahmen deutlich mit dem Alter der Mutter zu.

Die Größe des Datensatzes ermöglichte umfassende genomweite Assoziationsanalysen (GWAS), um zu prüfen, ob häufige genetische Varianten der Mutter das Aneuploidierisiko beeinflussen.

Zentrale Ergebnisse

Die Analyse bestätigte, dass Embryonen aus Eizellen mit weniger Crossovers signifikant häufiger aneuploid sind. Crossovers stabilisieren die Chromosomen während der langen Arrestphase der weiblichen Meiose, die bereits vor der Geburt beginnt und erst Jahrzehnte später bei der Ovulation fortgesetzt wird. Eine reduzierte Crossover-Bildung erhöht das Risiko für Fehlverteilungen der Chromosomen beim Neustart der Meiose.

Eine spezifische genetische Variante (rs6006737) auf Chromosom 22 war signifikant mit mütterlicher meiotischer Aneuploidie assoziiert. Jede Kopie des Risikoallels erhöhte die Wahrscheinlichkeit, mit 40 Jahren einen aneuploiden Embryo zu produzieren, um etwa 1,65 %. Der Effekt verstärkte sich mit zunehmendem Alter, was darauf hindeutet, dass genetische Anfälligkeit mit altersbedingtem biologischem Abbau interagiert.

Funktionelle Experimente zeigten, dass die betroffene Haplotyp-Region die Expression von SMC1B über einen regulatorischen Mechanismus senkt. Die Variante beeinflusst eine Promotorregion (DNA-Abschnitt zur Steuerung der Genaktivität) und verändert die Bindung des Transkriptionsfaktors ATF1. Eine verringerte SMC1B-Expression schwächt vermutlich die Stabilität des Cohesin-Komplexes und beeinträchtigt dadurch die Chromosomenintegrität.

Zusätzlich wurden weitere Meiose-Gene identifiziert, darunter C14orf39, ein Bestandteil des synaptonemalen Komplexes (Proteinstruktur zur Ausrichtung der Chromosomen während der Rekombination), sowie die Ubiquitin-Ligasen CCNB1IP1 und RNF212, die an der Regulation der Crossover-Bildung beteiligt sind. Dies deutet auf eine gemeinsame genetische Grundlage für Rekombinationsrate und Aneuploidierisiko hin.

Bemerkenswert ist zudem, dass das Risikoallel mit späterer Menarche, früherer Menopause und einer verkürzten reproduktiven Lebensspanne assoziiert war. Ein Hinweis auf einen übergeordneten biologischen Zusammenhang zwischen Chromosomenstabilität und Ovarialalterung.

Limitationen

Trotz der enormen Datengröße bestehen wichtige Einschränkungen. Die untersuchte Population besteht aus IVF-Patientinnen und repräsentiert daher möglicherweise nicht vollständig die Allgemeinbevölkerung. IVF-Patientinnen sind häufig älter oder leiden an verschiedenen Formen von Subfertilität.

Zudem erklärten häufige genetische Varianten nur einen kleinen Teil des Gesamtrisikos (SNP-Heritabilität ca. 2 %). Umweltfaktoren, seltene Mutationen oder zufällige biologische Prozesse spielen wahrscheinlich eine wesentlich größere Rolle.

Da es sich um eine beobachtende genetische Studie handelt, können starke Zusammenhänge identifiziert werden, jedoch kann nicht direkt bewiesen werden, dass die Variante tatsächlich Chromosomenfehler in menschlichen Eizellen verursacht.

Relevanz für die Schweiz

Die Schweiz weist eines der höchsten Durchschnittsalter beim ersten Kind in Europa auf (ca. 31–32 Jahre). Mit zunehmendem Alter steigt das Aneuploidierisiko stark an. Eine IVF-Behandlung kostet in der Schweiz typischerweise zwischen CHF 8.000 und CHF 12.000 pro Zyklus, häufig sind mehrere Versuche erforderlich.

Das Wissen, dass häufige genetische Varianten das Chromosomenfehlerrisiko leicht, aber messbar beeinflussen, könnte die reproduktionsmedizinische Beratung verfeinern. Zwar handelt es sich derzeit nicht um ein Screening-Instrument, doch die Studie verdeutlicht die molekularen Mechanismen hinter dem altersabhängigen Fertilitätsrückgang.

Aus gesundheitsökonomischer Sicht bedeuten wiederholte IVF-Zyklen und Fehlgeburten erhebliche emotionale und finanzielle Belastungen. Ein besseres biologisches Verständnis könnte langfristig zu effizienteren Behandlungsstrategien beitragen.

Potenzielle Auswirkungen

Sollten zukünftige Studien genetische Risikoprofile mit Ovarialreserve-Markern und Alter kombinieren, könnten individuellere Prognosen möglich werden. Dies könnte IVF-Erfolgsraten verbessern, Behandlungszeitpunkte optimieren und wiederholte erfolglose Zyklen reduzieren.

Langfristig könnte ein vertieftes Verständnis der Cohesin-Biologie sogar therapeutische Ansätze inspirieren, die die Chromosomentrennung stabilisieren, auch wenn solche Anwendungen derzeit spekulativ sind.

Risiken

Genetische Erkenntnisse im Bereich der Reproduktionsmedizin werfen ethische Fragen auf. Es besteht die Gefahr einer Überinterpretation kleiner Risikoeffekte oder eines genetischen Determinismus. Zudem könnte der Druck auf erweiterte Embryonenselektion steigen.

Da häufige Varianten nur einen kleinen Teil des Risikos erklären, muss eine klinische Anwendung mit großer Vorsicht erfolgen. Auch Fragen der Chancengleichheit sind relevant, da fortgeschrittene Reproduktionsgenomik soziale Ungleichheiten verstärken könnte.

Gesamtbewertung

Diese Studie markiert einen Meilenstein in der Reproduktionsgenetik. Sie liefert die bislang umfassendste Kartierung menschlicher meiotischer Crossovers und zeigt klar, dass häufige regulatorische Varianten in Meiose-Genen das Risiko für Schwangerschaftsverluste beeinflussen.

Die Ergebnisse unterstreichen ein zentrales biologisches Prinzip: Crossovers erzeugen nicht nur genetische Vielfalt, sondern sichern auch die Chromosomenstabilität. Wird ihre Zahl oder Regulation gestört, steigt das Aneuploidierisiko.

Gleichzeitig bleibt der Großteil des Risikos unerklärt (ein Hinweis auf die hohe Komplexität menschlicher Reproduktion).

Ausblick

Künftige Forschung wird sich voraussichtlich auf seltene genetische Varianten, Long-Read-Sequenzierung von Zentromeren (Chromosomenregionen für die korrekte Trennung) und die Integration von Umweltfaktoren konzentrieren. Funktionelle Validierungen in menschlichen Oozyten-Modellen werden entscheidend sein.

Letztlich vertieft diese Arbeit unser Verständnis darüber, warum Schwangerschaftsverluste so häufig sind, und wie subtile genetische Unterschiede die frühesten Stadien menschlichen Lebens prägen.