Die folgenden Fragen ergeben sich aus den Lücken und Widersprüchen der gesichteten Literatur. Sie sind keine Aufträge und keine Prognose, was sich klären lassen wird; sie benennen, was die vorliegenden Arbeiten nicht beantworten.
1. Wird ein epigenetischer Zustand der Spermien beim Menschen an das Kind weitergegeben und wirkt er dort? Im Tiermodell zeigen Mikroinjektionsexperimente, dass Spermien-RNA Merkmale übertragen kann [s335, s370, s386, s360, s358]. Beim Menschen liegt in keiner der abgerufenen Quellen ein Nachweis vor, dass ein Spermienmerkmal ein Merkmal des Kindes verursacht [s243]. Die Übersicht von Åsenius und Kollegen sieht keine überzeugende Evidenz, dass Veränderungen der Spermien-DNA-Methylierung Schwangerschaftsausgang oder Gesundheit der Nachkommen beeinflussen [s243]. Offen ist insbesondere, welche der im Tier gefundenen Wege für den Menschen gelten und wie groß ein Effekt gegebenenfalls ist.
2. Welche Veränderungen entgehen der Reprogrammierung im Embryo? Die Tierstudien beschreiben Regionen, die nach der Befruchtung nicht gelöscht werden (Radford: ein erheblicher Teil der differenziell methylierten Regionen [s377]; Zheng: rund 11,36 % intergenerational, 0,48 % transgenerational [s237]), und andere, die verschwinden [s165, s90]. Welche Regionen beim Menschen geschützt sind und ob dafür Methylierung, Histone oder RNA entscheidend sind, ist nicht geklärt. Die Frage, wie Information aus Spermien im Embryo „gelesen“ wird, nennen mehrere Übersichten ausdrücklich ungeklärt [s284, s120].
3. Wie gelangt kleine RNA ins Spermium, und ist sie am Embryo wirksam? Zwischen dem Epididymosomen-Modell [s346, s279] und dem Austausch über zytoplasmatische Tröpfchen und späte Spermatiden [s173] besteht ein Widerspruch (siehe oben). Offen ist auch, wie viel der im Spermium vorhandenen RNA nach der Befruchtung in der Eizelle ankommt; für mitochondriale tRNA gibt es Hinweise auf einen Transfer in die Eizelle in der Einzelembryo-Transkriptomik der Maus [s118].
4. Wie stabil und wie repräsentativ sind Spermienepigenom und Spermien-RNA eines Mannes? Die Russian-Children's-Study-Arbeit zeigt, dass nur eine Minderheit der vorgeschlagenen Marker über wiederholte Proben niedrig variabel ist [s72]. Wie sich Methylierung, RNA und Histonmarken über Wochen, Jahre und zwischen Samenproben verhalten, ist selten untersucht. Stabil waren die Methylierungswerte bei Typ-2-Diabetes nach drei Monaten [s76]; für die meisten anderen Marker liegen keine Wiederholungsmessungen vor.
5. Welche Rolle spielen Zellzusammensetzung und Probenreinigung? Studien, die somatische Kontamination und Zellzusammensetzung kontrollieren, fehlen weitgehend im regionalen Material. Eine einheitliche Qualitätskontrolle (Reinheit, Normierung, Kitwahl [s228]) würde viele Widersprüche vermutlich verringern; das ist eine Hypothese.
6. Sind die Humanbefunde zu Alter, Rauchen, Adipositas, Umweltstoffen und Stress replizierbar? Åsenius und Kollegen fordern multizentrische Kooperationen, größere Stichproben und die Einbeziehung von Phänotypdaten [s243]. Die Befunde zu Rauchen [s321, s291, s290] und zu Adipositas [s340, s244] widersprechen sich. Die Studien zu Phthalaten haben die Replikation ausdrücklich eingebaut, verlieren aber den größten Teil der Befunde in der Metaanalyse [s111].
7. Sind Veränderungen reversibel, und in welcher Zeit? Es gibt Hinweise auf Reversibilität: Nach Rauchstopp im Mausmodell bildeten sich Methylierungsanomalien teilweise zurück [s44], nach Pause von Methylphenidat gingen die RNA-Veränderungen zurück [s90], Die Autoren der Übersicht zu Bewegung und Spermien-Epigenetik sehen Inkonsistenzen und einen auffälligen Mangel an Humandaten zur Gesundheit der Nachkommen [s06]. Ob und wie schnell sich ein Spermienepigenom beim Menschen nach Wegfall einer Belastung erholt, ist offen; eine Auswaschphase von etwa einem Spermatogenesezyklus (in der Rattenstudie 56 Tage [s200]) wurde bisher kaum untersucht.
8. Welche Rolle hat der Mann bei Prägungsstörungen nach assistierter Reproduktion? Die Metaanalysen zeigen erhöhte Odds Ratios [s375, s300], können aber den männlichen vom weiblichen Anteil nicht trennen. Die gepaarten Proben von Kobayashi und Kollegen sprechen für einen männlichen Beitrag [s407]. Notwendig wären Studien, die Spermienepigenom, Behandlungsmerkmale und Kind verknüpfen.
9. Was bedeuten Befunde in Seminalplasma, Exosomen und Einzelspermien? Die Samenplasma-miRNA, tsRNA und circRNA zeigen in Fall-Kontroll-Studien gute Trennschärfen (zum Beispiel AUC 0,96 für tRF-Val-AAC-010 bei der Unterscheidung von Azoospermie-Ursachen [s185]; AUC 0,71 bis 0,76 für einzelne miRNA aus Einzelspermien [s01]), aber Seminalplasma ist nicht Spermium. Ob die Vesikel an der Übertragung beteiligt sind, ist ungeklärt; der Bericht weist auf eine Hypothese zu zellfreier dsRNA im Samenplasma ohne Funktionstest hin [s329].
10. Wie beeinflussen Technik der assistierten Reproduktion und Spermienauswahl das Epigenom? Die Selektion von Spermien an der Zona pellucida ergab in einer Einzelzell-Bisulfit-Studie eine niedrigere globale Methylierung als die manuelle Auswahl, die Autoren folgern daraus eine Hypothese zum Autismusrisiko [s232]. Bei Mäusen führten ICSI und Spermatogonien-Transplantation zu Verhaltensauffälligkeiten, die in der F2 fortbestanden [s148]. Die Rundspermatiden-Injektion (ROSI) wird in Japan mit Histonkorrektur untersucht; 90 Kinder nach ROSI zeigten laut Übersicht keine signifikanten Unterschiede zu natürlich gezeugten Kindern bei körperlichen und kognitiven Fähigkeiten, bei niedrigen klinischen Ergebnissen [s172]. Offen ist, was davon auf übliche ICSI-Behandlungen übertragbar ist.
11. Welche Rolle spielen Seminalplasma und väterliche Genetik? Die Studie zu proteinarmer Kost fand, dass Nachkommen aus Spermien und/oder Seminalplasma betroffen sein können [s314]. Die Autismus- und Altersstudien lassen genetische Konfundierung nicht ausschließen [s357, s96, s217]. Der Anteil von Genetik, Epigenetik und Seminalplasma am Vater-Kind-Zusammenhang ist beim Menschen nicht aufgeschlüsselt.
12. Fehlende Populationen und Sprachräume. Es fehlen große prospektive Vater-Kind-Kohorten mit Spermienepigenetik aus Ostasien, menschliche Kohorten in der Türkei, Russland und im arabischen Raum, die Spermienmerkmale mit Merkmalen der Kinder verbinden [s275, s163], und arabischsprachige Primärstudien. Randomisierte Studien zu Interventionen, die das Spermienepigenom beeinflussen und Nachkommen betreffen, fehlen vollständig; die beiden Cochrane-Übersichten im Material haben keinen epigenetischen Endpunkt [s182, s213].
13. Spezialthemen, die nur gestreift wurden. Epididymosomen und Seminalplasma-Vesikel, piRNA, Y-RNA und Transposonkontrolle, Tiermodelle nicht nagender Arten, Spermienepigenetik bei Keimzelltumoren und Varikozele sind nur lückenhaft abgedeckt [s294, s346, s279]; sie wären gezielt zu untersuchen.