Hürdenreicher Weg zum Wunschkind

3. Juli 2014, 07:39
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Es gibt viele Gründe, warum Frauen sich für künstliche Befruchtung entscheiden. Schon Details wie minimale Schwankungen im pH-Wert können über den Erfolg einer solchen Behandlung entscheiden

Wien - Es war eine kleine Sensation: 1982 wurde im AKH Wien das erste aus einer künstlichen Befruchtung hervorgegangene Baby geboren. Die sogenannte In-vitro-Fertilisation, kurz IVF, galt damals auch als wissenschaftlicher Durchbruch. Inzwischen können sich ungewollt kinderlose Paare in diversen privaten und öffentlichen Kliniken reproduktionsmedizinisch helfen lassen. Die Erfolgsquoten sollen etwa 30 bis 35 Prozent betragen, doch Fachleute warnen, dass diese Zahlen nicht wirklich zuverlässig sind. Vor allem der Behandlungserfolg von privaten Laboren lasse sich kaum überprüfen. Es gibt keine zentrale Erfassung von IVF-Behandlungen. Lediglich die aus dem staatlichen IVF-Fonds teilfinanzierten Eingriffe werden registriert. Und so können manche Einrichtung ungeniert mit angeblich traumhaften Ergebnissen werben. "Das ist ein Geschäft", sagt die biomedizinische Analytikerin Martina Fialka.

Die Expertin hat ihr Studium an der FH Campus Wien mit einer Masterarbeit zum Thema "Qualitätssicherung im IVF-Labor" abgeschlossen. Ein weites Feld. Neben den zahlreichen gesetzlichen Vorschriften gibt es bei der künstlichen Schwangerschaftseinleitung selbstverständlich auch eine Vielzahl wissenschaftlicher Aspekte zu berücksichtigen. Jeder einzelne Verfahrensschritt ist essenziell, betont Fialka. "Alles muss durchdacht sein."

Kinderlosigkeit kann viele unterschiedliche medizinische Gründe haben - sowohl auf männlicher wie auch auf weiblicher Seite. Häufig ist die natürliche Reifung der Keimzellen durch hormonelle Störungen oder durch Krankheiten beeinträchtigt. Für die einfachste Form einer IVF-Behandlung werden die Ovarien der Frau über eine Hormonverabreichung künstlich stimuliert. Die dadurch gereiften Oozyten, Eizellen, entnimmt man über eine Punktion und bringt sie in einem kleinen Kulturschälchen mit der vorher aufbereiteten Samenflüssigkeit des Mannes zusammen. Danach können die Spermien ihre eigene Aktivität entfalten.

Gute Mischung

Die Konzentration muss jedoch stimmen. Zehn Millionen Samenzellen pro Milliliter Flüssigkeit gelten als optimale Verdünnung. In vielen Fällen jedoch hat das Sperma nicht die erforderliche Qualität. Es sind zu wenig mobile Samenzellen vorhanden, die Standardprozedur hat keine gute Aussicht auf Erfolg. Stattdessen wird die sogenannte intrazytoplasmatische Spermieninjektion, kurz ICSI, angewandt - ein kniffliges Verfahren, welches einiges an Übung erfordert. Zunächst wird eine vitale Samenzelle gezielt mit einer nadelartigen Pipette eingefangen. "Da muss man sehr schnell sein", berichtet Martina Fialka. Die Pipette wird dabei rasch auf das anvisierte Ziel heruntergefahren, sodass ihre Spitze leicht auf dem Spermium aufschlägt und dieses vorübergehend immobilisiert. Der Schwanz darf dabei nicht abgetrennt werden, betont Fialka. Wenn die Samenzelle schließlich in die Pipette hineingesaugt ist, geht es zur Oozyte. Letztere ist an ein stumpfes Röhrchen fixiert und wurde zuvor von anheftenden Granulosezellen befreit. Die Spitze der ICSI-Pipette durchbohrt die Eizellenhülle, dann wird das Spermium injiziert. Alle weiteren zellinternen Vorgänge regelt die Natur nun auf herkömmlichem Wege. Hoffentlich.

Künstlich befruchtete Oozyten vollziehen ihre ersten Zellteilungen vor der Einpflanzung in die Gebärmutter im Brutschrank. Sie schwimmen dabei in einem speziellen, kommerziell hergestellten Medium. Die Behälter, Kunststoff-plättchen mit vier darin eingelassenen Vertiefungen, sind in vielen IVF-Laboren nur mit einem Deckel verschlossen. Man bezeichnet dies als "4-well-Methode". Sie hat Vor- und Nachteile, erläutert Fialka. Einerseits produzieren die winzigen Embryonen potenzielle Schadstoffe wie Ammoniak. Dieser kann über die Luft entweichen. Gleichzeitig jedoch ist eine Veränderung des pH-Wertes durch Aufnahme von CO2 aus der Umgebung möglich. Dieser Effekt soll zwar durch Pufferung des Mediums abgefedert werden, doch auch geringe Schwankungen im pH-Wert haben Auswirkungen auf die Embryonalentwicklung.

Sensible Systeme

So konnte zum Beispiel ein norwegisches Forscherteam nachweisen, dass künstlich kultivierte Mäuseembryonen zunächst bei einem pH-Wert von 7,30 optimal gedeihen und anschließend bei 7,15 (vgl.: "Fertility and Sterility", Bd. 95, S. 1291). Minimale Unterschiede mit deutlichen Folgen.

Martina Fialka hat die pH-Schwankungen in Medienlösungen experimentell getestet. Statt Embryonen kamen unbefruchtete menschliche Eizellen zum Einsatz, ansonsten aber entsprach alles den gängigen Prozeduren in IVF-Laboren. Die Expertin verglich dabei auch die 4-well-Methode mit dem alternativen Tropfenkultur-Verfahren. Letzteres beruht auf der Kultivierung von Embryonen in geringsten Flüssigkeitsmengen. Man bringt die befruchteten Oozyten in je 50 Mikroliter Medienlösung unter, und anschließend wird jeder Tropfen mit einer dünnen Schicht Paraffinöl überzogen. Praktisch eine Versiegelung. Der nun ausbleibende Gasaustausch hat eine stabilisierende Wirkung auf den pH-Wert, vor allem während der Kulturvorbereitung außerhalb des Brutschranks. Fialkas Messergebnissen zufolge kann der pH-Wert bei Zimmertemperatur in befüllten 4-well-Schälchen bereits nach 15 Minuten von knapp 7,4 auf 7,9 steigen.

In Kulturtropfen unter Öl dagegen nimmt der Wert kaum zu. Für die Embryonalentwicklung und somit für den Erfolg einer IVF-Behandlung kann dieser Unterschied von ganz entscheidender Bedeutung sein. Dementsprechend sollte die Tropfenkultur-Methode in allen reproduktionsmedizinischen Einrichtungen angewandt werden, meint Martina Fialka. (Kurt de Swaaf, DER STANDARD, 2.7.2014)

  • Fortpflanzung mit Schützenhilfe aus dem Labor: Bei der In-vitro-Fertilisation  wird die Eizelle mit Spermien aus der Pipette befruchtet. Erfolg ist nicht  garantiert.

    Fortpflanzung mit Schützenhilfe aus dem Labor: Bei der In-vitro-Fertilisation wird die Eizelle mit Spermien aus der Pipette befruchtet. Erfolg ist nicht garantiert.

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