Besondere Verfahren

Embryonen-Kryokonservierung (Cryopreservation)

Im Zyklus, in dem eine In-vitro-Fertilisation (IVF) durchgeführt wird, können nach dem Transfer hochwertiger Embryonen die überzähligen hochwertigen Embryonen auf Wunsch des Paares eingefroren und für spätere Behandlungsversuche aufbewahrt werden. In der Türkei dürfen Embryonen gesetzlich 5 Jahre lang in flüssigem Stickstoff gelagert werden. Das Einfrieren von Embryonen bietet den Patientinnen und Patienten finanzielle und emotionale Vorteile. Falls bei diesem Versuch keine Schwangerschaft entsteht oder diese in einer Fehlgeburt endet oder wenn sich das Paar nach einer Geburt erneut ein Kind wünscht, werden die Embryonen beim nächsten IVF-Versuch aufgetaut und nur der Embryotransfer durchgeführt, ohne dass die Eierstöcke erneut stimuliert und Eizellen erneut entnommen werden müssen.

Manchmal kann aus medizinischer Notwendigkeit auch ein Einfrieren der Embryonen und eine Verschiebung des Transfers erforderlich sein. Treten in dem Zeitraum, in dem die Embryonen transferiert werden sollten, bei der Frau eine Erkrankung, eine Operation o. Ä. auf, kann der Transfer verschoben und die Embryonen können eingefroren werden. Wenn sich die Schleimhautschichten der Gebärmutterinnenwand nicht ausreichend aufbauen und dünn bleiben oder wenn während der Behandlung aufgrund einer übermäßigen Stimulation der Eierstöcke der Frau ein ovarielles Hyperstimulationssyndrom (OHSS) auftritt, können die Embryonen eingefroren und in einer Phase, in der diese Probleme behoben sind, transferiert werden. Werden während der Behandlung Polypen, Myome, Verwachsungen o. Ä. in der Gebärmutter festgestellt, werden die Embryonen ebenfalls eingefroren; der Embryotransfer erfolgt dann, nachdem diese Probleme operativ behandelt wurden. Für das Einfrieren von Embryonen gibt es 2 verschiedene Techniken. Diese sind: langsame kontrollierte Gefrierung und die neuere Methode der Vitrifikation.

Der grundlegendste Unterschied zwischen langsamer kontrollierter Gefrierung und Vitrifikation liegt im Mechanismus zum Erhalt der strukturellen Integrität der Zelle. Bei der langsamen Gefriermethode wird die Zellvitalität durch die schrittweise Abkühlung gewährleistet, bei der sich um die Zelle Eiskristalle bilden. Bei der Vitrifikationstechnik wird mithilfe von Gefriermedien hoher Konzentration bei plötzlichem Temperaturabfall um die Zelle eine glasartige feste Oberfläche gebildet, um die Zelle zu schützen. Embryonen können in allen Entwicklungsstadien eingefroren werden. Die Embryonen werden mit einer Schutzflüssigkeit (Kryoprotektivum) equilibriert, in spezielle Kunststoffträger gegeben und in flüssigem Stickstoff bei -196 Grad eingefroren. Sie werden in speziellen Tanks gelagert, die für jede Patientin bzw. jeden Patienten eigene Lagerplätze haben. Beim Auftauen werden die eingefrorenen Embryonen aus dem flüssigen Stickstoff entnommen, von der Schutzflüssigkeit getrennt, in ein spezielles Kulturmedium überführt und in den Inkubator gegeben. Am selben oder am folgenden Tag können gut aussehende Embryonen transferiert werden. Da Embryonen gegenüber dem Einfrierprozess empfindlich sind, ist es möglich, dass nicht alle eingefrorenen Embryonen nach dem Auftauen die gleiche Vitalität aufweisen. Die von einem guten Einfrierprogramm erwartete Überlebensrate beträgt 75-80 %. Die mit aufgetauten und wieder erwärmten Embryonen erzielten klinischen Schwangerschafts- und Lebendgeburtenraten liegen nahe an den Raten, die mit frischen Embryotransfers erreicht werden.

Kryokonservierung von Eizellen

Die Kryokonservierung von Eizellen ist im Vergleich zu anderen IVF-Behandlungen ein neues und experimentelles Verfahren. Der wichtigste Faktor für den Erfolg ist die hohe Wahrscheinlichkeit, dass Eizellen während des Einfrier- und Auftauprozesses ihre Vitalität verlieren. Die menschliche Eizelle enthält einen hohen Wasseranteil. Während des Einfrierens können sich Eiskristalle bilden, die die Zelle schädigen und die Vitalität sowie die Befruchtungschance der Eizelle beeinträchtigen können. Bei medizinischer Notwendigkeit können Eizellen vor einer Befruchtung mit Spermien zur Verwendung in späteren Jahren eingefroren werden. Diese medizinischen Notwendigkeiten sind in der Verordnung des Gesundheitsministeriums festgelegt. Bei unverheirateten Frauen können Eizellen aus medizinischer Notwendigkeit vor Krebsbehandlungen, die ein hohes Risiko für Unfruchtbarkeit bergen, eingefroren werden. Ist die Frau vor der Krebsbehandlung verheiratet, wird aufgrund der höheren Erfolgsrate das Einfrieren von Embryonen dem Einfrieren von Eizellen vorgezogen.

Ausdünnen/Schälen (Assisted Hatching)

Dabei handelt es sich um das unter dem Mikroskop auf mechanischem Wege, mit Säure oder mit Laser erfolgende teilweise Ausdünnen der äußersten Hülle (Zona pellucida) der zu transferierenden Embryonen. Es wird angenommen, dass dadurch das Anheften des Embryos an die Gebärmutterwand erleichtert wird.

Es wird bei fortgeschrittenem Alter, bei Embryonen mit dicker Hülle oder bei Patientinnen angewendet, die bei früheren Behandlungen Probleme mit der Einnistung (Implantation) in der Gebärmutter hatten. In unserem Krankenhaus wird dieses Verfahren mit einem Laser-Gerät des aktuellen Stands der Technik durchgeführt.

IMSI (Intra Cytoplasmic Morphologically Selected Sperm Injection)

Die intrazytoplasmatisch morphologisch ausgewählte Spermieninjektion (IMSI) ist ein Verfahren, das im Vergleich zu herkömmlichen IVF-/ICSI-Mikroskopen durch spezielle Vergrößerungstechniken eine hochwertige Untersuchung der morphologischen Analyse der Spermien ermöglicht. Bei Standard-ICSI-Anwendungen können lebende Spermienzellen maximal 400-fach vergrößert werden, um die allgemeinen morphologischen Merkmale des Spermiums (Kopf-Hals-Schwanz-Struktur) zu untersuchen. Die Organellen im Kopfbereich der Spermienzelle sowie Strukturen, die dort nicht vorhanden sein sollten, wie Vakuolen, und der Zellkern können jedoch nicht untersucht werden. Bei IMSI werden Vergrößerungen von 6000 und mehr verwendet, wodurch die morphologisch besten Spermien ausgewählt werden können. Bei lebenden Spermien werden die intrazellulären Strukturen und die Morphologie des Zellkerns detailliert untersucht. So kann durch die Mikroinjektion nach der detaillierten Auswahl normaler oder möglichst normaler Spermien eine höhere Befruchtungsrate erzielt werden. Durch diese fortschrittliche Methode ist es möglich, bestimmte intrazelluläre Strukturen in der Spermienzelle festzustellen, etwa Vakuolen (von Membranen umgebene Hohlräume), von denen bekannt ist, dass sie die Chromatinstabilität stören. Spermien, die diese Defekte nicht zeigen oder nur wenige Defekte aufweisen, werden ausgewählt, und die ICSI (Mikroinjektion) wird mit Spermien mit hoher Befruchtungsfähigkeit durchgeführt. Die Anwendung der IMSI-Technik erfordert im Vergleich zur konventionellen ICSI mehr Zeit und gut geschultes Personal und verursacht höhere Kosten.

Für wen sollte IMSI angewendet werden?

• Besonders bei Fällen mit schwerem männlichem Faktor,
• Bei wiederholtem Scheitern der IVF-Behandlung,
• Bei ungeklärter Infertilität,
• Bei Fällen mit niedrigem Anteil normaler Spermien in der Samenprobe; durch die Anwendung von IMSI können Implantations- und Schwangerschaftsraten erhöht und das Risiko einer Frühfehlgeburt verringert werden.

PGT (Präimplantationsgenetische Diagnostik)

Ob beim Ungeborenen im Mutterleib eine genetische Erkrankung vorliegt, kann vor der Geburt mit Tests erkannt werden, die ab der 12. Schwangerschaftswoche durchgeführt werden. Zeigen diese Tests jedoch eine schwere Erkrankung, muss die Schwangerschaft in einem fortgeschrittenen Stadium (etwa im 5. Monat) beendet werden. Dies belastet das Paar psychisch und physisch. Mit der Präimplantationsdiagnostik (PGT) können jedoch Embryonen mit genetischer Erkrankung bereits vor dem Transfer in die Gebärmutter, also bevor die Schwangerschaft beginnt, festgestellt werden. Embryonen, deren Chromosomen eine numerische oder strukturelle Störung aufweisen können, werden erkannt. So können nur gesunde Embryonen transferiert werden. Auch wenn Embryonen in Form und Aufbau normal erscheinen, kann aufgrund von Chromosomenanomalien keine Schwangerschaft entstehen oder eine entstandene Schwangerschaft mit einer Fehlgeburt enden. In Untersuchungen wurden bei gut aussehenden Embryonen chromosomale Störungen in Raten von 35-40 % und bei Embryonen schlechter Qualität in Raten von bis zu 85-90 % festgestellt. Ob die Patientin für PGD geeignet ist, wird von dem Facharzt für Reproduktionsmedizin, dem genetischen Berater und dem Facharzt für die betreffende Erkrankung beurteilt. Das Paar wird auf die IVF-Behandlung vorbereitet. Die von der Mutter entnommene Eizelle wird mit den vom Vater entnommenen Spermien im Labor befruchtet. Wenn sich die befruchteten Embryonen am 3. Tag im Stadium von 6-10 Zellen befinden, werden sie zunächst in einer speziellen Flüssigkeit zur Trennung der Zellen belassen. Anschließend werden unter dem Mikroskop mit geeigneter Technik aus jedem Embryo 1-2 Zellen entnommen. Die durch Biopsie gewonnenen Zellen werden nummeriert. Nach der Fixierung werden spezielle Verfahren wie die Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) oder die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) angewendet, die eine mikroskopische Untersuchung der Chromosomen ermöglichen. Embryonen mit numerischen oder strukturellen Chromosomenstörungen werden erkannt und aussortiert; gesunde Embryonen werden in die Gebärmutter der werdenden Mutter transferiert. Die Fälle, bei denen dieses Verfahren angewendet wird, müssen äußerst sorgfältig ausgewählt werden.

Durch PGT-Verfahren erkennbare genetische Erkrankungen

• Down-Syndrom (Monosomie 21)
• Trisomien
• Thalassämie (Mittelmeeranämie),
• Sichelzellanämie,
• Zystische Fibrose,
• Tay-Sachs-Krankheit,
• Hämophilie A und B,
• Retinitis pigmentosa,
• Alport-Syndrom,
• Alpha-1-Antitrypsin-Mangel,
• Fragiles-X-Syndrom,
• Phenylketonurie,
• Epidermolysis bullosa,
• Duchenne-Muskeldystrophie,
• Myotone Dystrophie,
• Fanconi-Anämie,
• X-chromosomal gebundener Hydrozephalus,
• Achondroplasie,
• Neurofibromatose,
• Rhesus-Inkompatibilität (Rh-D-Erkrankung),
• Marfan-Syndrom,
• Huntington-Krankheit.

Metabolomics

Heutzutage werden die zu transferierenden Embryonen unter dem Mikroskop beurteilt, und der qualitativ beste Embryo mit der höchsten Wahrscheinlichkeit der Einnistung in der Gebärmutter wird anhand der Zellzahl und der Form ausgewählt. Eine gute Embryonenqualität reicht jedoch nicht aus, um festzustellen, dass die Embryonen in Bezug auf genetische und metabolische Aktivitäten normal sind. Ob Embryonen chromosomal (genetisch) normal sind, kann nur durch die Untersuchung von ein oder zwei durch Biopsie gewonnenen Zellen mittels Präimplantationsgenetischer Diagnostik (PGT) beurteilt werden. Für die Anwendung dieser Methode sind jedoch gültige Gründe erforderlich, wie fortgeschrittenes mütterliches Alter, die Trägerschaft einer genetischen Erkrankung, wiederholte Schwangerschaftsverluste, erfolglose Behandlungen oder ein schwerer männlicher Faktor. Wie aus der Untersuchung von Blut- und Urinproben eines Menschen Informationen über seinen Gesundheitszustand gewonnen werden, so wird angenommen, dass man durch die Untersuchung des Stoffwechsels der Embryonen, also welche Substanzen sie im Nährmedium verbrauchen und welche sie in ihre Umgebung abgeben, Informationen über ihren Gesundheitszustand gewinnen und die Chance auf eine Schwangerschaft bewerten kann. Diese neu entwickelte Methode heißt „Metabolomics“. Diese Methode, die noch nicht in die Routineanwendung eingeführt wurde und deren Nutzen erforscht wird, hat zudem keinen Vorteil in Form einer besseren Einnistungsfähigkeit des Embryos. Eine Erhöhung der Schwangerschaftsraten konnte nicht nachgewiesen werden.

Endometriale Ko-Kultur (Künstliche Gebärmutter)

Bei Paaren mit wiederholtem Scheitern der IVF-Behandlungen und wiederholt langsamer und/oder schlechter Embryonenqualität wird angenommen, dass die Kultivierung der Embryonen auf Gebärmutterschleimhautzellen (Endometriumzellen) der werdenden Mutter, die vor Behandlungsbeginn entnommen und eingefroren aufbewahrt wurden, zum Erfolg führen kann. Am 21. Tag des Zyklus wird unter Laborbedingungen eine kleine Gewebeprobe aus der Gebärmutter entnommen und aufbereitet. Mit inaktiviertem und filtriertem Serum, das aus dem eigenen Blut der Patientin gewonnen wird, wird ein Kulturmedium hergestellt und die notwendigen Zellen werden vermehrt (dies dauert 1-3 Wochen). Ist die Behandlung in der nächsten Menstruationsperiode geplant, wird die Kultur fortgesetzt. Ist ein späterer Termin geplant, werden die entstandenen Zellen eingefroren aufbewahrt. Anschließend wird die Patientin in die IVF-Behandlung aufgenommen. Bei der Eizellentnahme werden die eingefroren gelagerten Proben aufgetaut. Es wird ein sogenanntes Ko-Kultur-System, also ein künstliches Gewebe der Gebärmutter, erzeugt. Nachdem die IVF-Behandlung durchgeführt und eine Befruchtung festgestellt wurde, werden die entstandenen Embryonen bis zum Transfer in diesem Gewebe gezüchtet. Da moderne Kulturmedien in den letzten Jahren sehr geeignete Nährumgebungen für Embryonen bieten und Ko-Kultur-Anwendungen die Schwangerschaftschance nicht wesentlich erhöhen, bevorzugen die meisten Zentren dieses mit Risiken verbundene Verfahren nicht.

Lymphozytenimpfung

Bei ungeklärter Infertilität oder wiederholten Schwangerschaftsverlusten wird angenommen, dass die Mutter eine allergische Abstoßungsreaktion gegen die Zellen des Vaters entwickeln kann. Um diese Reaktion zu behandeln, werden Lymphozyten vom Vater entnommen, verschiedenen Verfahren unterzogen und der Mutter verabreicht. Ihre Wirksamkeit konnte in wissenschaftlich kontrollierten Studien nicht nachgewiesen werden.

Embryo Glue (Klebstoff)

Diese Kulturflüssigkeit ist die Flüssigkeit, die im Katheter die Embryonen enthält und sie während des Transfers in die Gebärmutter trägt. Besonderheit dieser Flüssigkeit ist, dass sie einen hohen Anteil (0.5 mg/ml) der als „Hyaluronan“ bezeichneten Substanz mit der Struktur eines Glykoproteins enthält. Hyaluronan ist eine Substanz, die bei Verbindungen zwischen Zellen und bei der Bestimmung der besonderen Eigenschaften verschiedener Gewebe eine Rolle spielt. Obwohl nicht genau bekannt ist, welche Rolle diese Substanz im Zusammenspiel zwischen Embryo und Endometrium spielt, wird angenommen, dass die Zugabe zur Transfer-Kulturflüssigkeit die Chance des Embryos erhöht, sich in der Gebärmutter einzunisten. Embryo-Kleben ist keine Technik und kein Verfahren. Ein Embryo ohne Einnistungspotenzial kann nicht durch irgendein Verfahren oder einen Stoff an der Gebärmutterinnenwand befestigt werden. Aus den durchgeführten Studien konnte kein Ergebnis gewonnen werden, dass diese Flüssigkeit die Schwangerschaftschance erhöht.

IVM (In-vitro-Maturation)

Unreife Eizellen, die nach kurzzeitiger Medikamenteinnahme oder ganz ohne Medikamente gewonnen werden, werden im Labor in speziellen Kulturflüssigkeiten ausgereift und anschließend mikroinjiziert. Es handelt sich um ein Verfahren, das bei einer speziell ausgewählten Patientengruppe angewendet werden kann und im Vergleich zu Standard-IVF-Behandlungen eine geringere Erfolgsrate hat.