Embryologie

Der laboratorische Teil der In-Vitro-Fertlisation beginnt mit der Übergabe der Follikelflüssigkeit mit den Oozyten aus dem Operationssaal und endet mit dem Einsetzen eines Embryos in die Gebärmutter der Patientin. Alle damit verbundenen Prozesse finden im embryologischen Labor statt. Nach der Übernahme des Punktats aus dem Operationssaal in das embryologische Labor, werden schrittweise alle Eizellen herausgesucht, die durch die Punktion gewonnen wurden.

Die Eizellen werden mit Hilfe kleiner Nadeln gesäubert und in eine Nährlösung in einer Kultivierungsschüssel übertragen, die sorgfältig mit dem Namen der Patientin gekennzeichnet ist. Die Schüssel wird dann in eine Kultivierungsbox gelegt, in der ideale Bedingungen für die Befruchtung der Eizellen und die Entwicklung von Embryonen aufrecht erhalten werden. Binnen 2-6 Stunden nach der Gewinnung der Eizellen werden zu den Eizellenn Spermien vom Partner der Patientin dazugemischt.

Dadurch wird der Kontakt zwischen den Eizellen und den Spermien ermöglicht und es kann zur Befruchtung kommen.


Ob die Eizellen tatsächlich befruchtet wurden und ob die Befruchtung in Ordnung verlaufen ist, wird 24 Stunden nach der Abnahme der Eizellen kontrolliert. Das Ergebnis wird protokolliert, die Nährflüssigkeit durch eine frische ausgetauscht und die Kultivierung wird fortgesetzt. Zwei Tage nach der Abnahme der Eizellen bilden sich die ersten Embryonen. Sie bestehen aus 2-4 Zellen und sind die ersten Embryonen, die zu einem Transfer verwendet werden.

Für einen Transfer werden maximal 2-3 Embryonen vorbereitet. Werden im Laufe des IVF-Zyklus mehr Embryonen gewonnen, werden die anderen Embryonen eingefroren und können zu einem späteren Zeitpunkt für einen Transfer verwendet werden.

Einfrieren (Kryokonservierung)

Nach dem Einfrieren (Kryokonservierung) werden jene Embryonen bestimmt, die eine gute Qualität haben und deren Entwicklung nicht stehen geblieben ist. Nur solche Embryonen haben die Disposition, eine Schwangerschaft nach ihrem Einfrieren und dem Transfer in die Gebärmutter zu ermöglichen. Vor dem Einfrieren werden die Embryonen Wirkstoffen ausgesetzt, die ihre Beschädigung im Verlauf der Kryokonsdervierung verhindert. Die Embryonen werden in Gruppen (normalerweise zu 2-4 Embryonen) in spezielle Strohhalme gelegt. Die Temperatur wird mit Hilfe einer programmierbaren Einrichtung langsam auf bis zu -140° C gesenkt, und die Embryonen werden in mit flüssigem Sauerstoff gefüllten Containern gelagert. Beim Auftauen wird der Strohhalm mit den Embryonen auf Zimmertemperatur erwärmt,







die kryokonservierenden Stoffe werden entfernt und die Embryonen in die Kultivierungsboxen gelegt, damit ihre Fähigkeit zur weiteren Entwicklung noch vor dem eigentlichen Transfer überprüft werden kann. Außer Embryonen kann man auch männliche Geschlechtszellen (Spermien) einfach einfrieren und in letzter Zeit auch unbefruchtete Eizellen.

Verlängerte Kultivierung

Bei der sog. verlängerten Kultivierung werden die Embryonen in speziellen Nährflüssigkeiten kultiviert, was ihre Entwicklung in höhere embryonale Stadien ermöglicht. Im Laufe dieser Kultivierung werden den Embryonen Nährstoffe zugeführt, die für die einzelnen Entwicklungsstadien charakteristisch und notwendig sind. Dank dieser langfristigen Kultivierung werden jene Embryonen ausgeschlossen, die aufhören, sich zu entwickeln und so nicht zu einer Schwangerschaft beitragen können. Man kann besser die qualitativ hochwertigsten Embryonen bestimmen, den Tag des Transfers optimalisieren und so die Chance auf den Erfolg der ganzen Behandlung erhöhen. In einigen Fällen (vor allem bei vorangegangenen erfolglosen IVF-Zyklen und bei älteren Patientinnen) ist die Kultivierung auf den Transfer von Blastozysten ausgerichtet. Blastozysten stellen das höchste embryonale Entwicklungsstadium dar, das man unter Bedingungen außerhalb des Körpers der Patientin erreichen kann.









Embryonen im Stadium von Blastozysten sollten maximal auf die Implantation in die Gebärmutterschleimhaut vorbereitet sein. Nicht alle Embryonen sind aber fähig dieses Stadium zu erreichen, deshalb ist es auch bei der Anwendung dieser Methode möglich, dass trotz einer höheren Zahl an gewonnenen Embryonen keine Embryonen eingefroren werden können, und es muss sogar überhaupt keine eigentlicher Transfer durchgeführt werden. Das geschieht, wenn keiner der Embryonen dieses Stadium erreicht.

ICSI

Wird das Paar wegen der andrologischen Ursache der Unfruchtbarkeit behandelt (niedrige Spermienzahl im Ejakulat, Probleme bei der Beweglichkeit der Spermien oder ihrer Morphologie) bzw. aus immunologischen oder sog. unerklärbaren (idiopathischen) Gründen, und ist im vorangegangenen Zyklus die Fertilisation gescheitert, wird zur Befruchtung der Eizellen die mikromanipulative Technik ICSI (intrazytoplasmatische Injektion von Spermien) angewandt. Zur Befruchtung der Eizellen wird in eine sehr kleine gläserne Pipette ein Spermium angesaugt, das mit Hilfe dieser Pipette direkt in das Ei eingeführt wird.






So wird der Eintritt des Spermiums in das Ei wie bei der spontanen Befruchtung simuliert. Die Eizelle wird von diesem Spermium (in den meisten Fällen) befruchtet, und die mit der Befruchtung verbundenen Probleme sind überwunden. Die gewonnenen Embryonen sind nach dem Ende der Kultivierung entweder für den Transfer oder für die Kryokonservierung vorbereitet.

Die zweite im embryologischen Labor anwandte mikromanipulative Technik ist das assistierte Hatching. Mit einer sehr dünnen und scharfen Nadel wird vor dem Transfer die Hülle des Embryos aufgeschnitten, deren Stärke das Embryo an der Implantation hindern könnte. Diese Methode erhöht die Chance einer Schwangerschaft, kann eine Schwangerschaft jedoch nicht garantieren. Es ist günstig, diese Methode vor allem bei einer Wiederholung des IVF-Zyklus anzuwenden. Im Gegensatz dazu ist sie für Embryonen nach dem Auftauen nicht geeignet.

Durch die Verbindung zweier Fachgebiete – Genetik und Embryologie – und die Weiterentwicklung von Technik und Erkenntnissen beider Gebiete entstand die präimplantative genetische Diagnostik (PDG). PDG ermöglicht es, genetische Fehler (angeborene oder erlangte) bei den einzelnen Embryonen zu beobachten, so gesunde Embryonen von geschädigten zu trennen und durch den Transfer von gesunden Embryonen das Eintreten einer Schwangerschaft zu erzielen ohne das Risiko ihres Abbruchs auf Grund eines geschädigten Fötus. Für die genetische Analyse werden jedem Embryo im 8-Zellen-Stadium ein bis zwei Zellen für die Untersuchung im genetischen Labor entnommen. Nur Embryonen mit einer normalen genetischen Ausstattung sind für eine Übertragung in die Gebärmutter geeignet. Bei ihnen wird eine Analyse durchgeführt, auf Grundlage derer über das weitere Schicksal des Embryos entschieden wird. Der Zellverlust hat keinen Einfluss auf die weitere Entwicklung des Embryos.






Auf diese Art kann man Störungen einiger Gene suchen, die zumeist von Generation zu Generation weitervererbt werden. Dies ist allerdings auf einige Krankheiten und auf die Bestimmung der einzelnen Fälle beschränkt. Eine wesentlich größere Verwendung (und eine verlässlichere) dieser Methode findet die Kontrolle ganzer Chromosomen, bei denen es am häufigsten zu zahlenmäßigen Störungen kommt (d.h. entweder zu viele oder zu wenige), wodurch Probleme der Herbeiführung einer Schwangerschaft oder deren Abbruch (Abortus) verursacht werden.




Alle angeführten Techniken können kombiniert werden. Ihr Ziel ist es, qualitativ hochwertige Embryonen für einen Transfer beziehungsweise eine eventuelle Kryokonservierung zu bekommen.