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Kryokonservierung: Einfrieren von Eizellen, Spermien und Embryonen

Unter Kryokonservierung („kryo “ griechisch für Kälte) versteht man das Einfrieren und Lagern von Zellen bei tiefen Temperaturen in flüssigem Stickstoff. Durch spezielle Kryokonservierungsverfahren, bei denen Zellen mit einem membranschützenden Medium, dem Kryoprotektivum, versetzt werden und durch die Anwendung von computergestützten Temperaturprogrammen zur Steuerung des Einfrierprozesses können Zellen über lange Zeiträume ohne Beeinträchtigung ihrer Lebensfähigkeit gelagert werden.
In der Kinderwunschbehandlung werden Spermien und befruchtete Eizellen eingefroren.

Einfrieren von Spermien

  • Spermien von Spendern zur heterologen Insemination (=Insemination mit Spenderspermien) werden eingefroren. Während man früher auch frisches Ejakulat von Spendern verwendete, ist dies aufgrund der Gefahr einer Infektion mit AIDS heute nicht mehr üblich. Erst, wenn ein Spender einigen Monate nach der Samenabgabe erneut HIV-negativ getestet werden konnte, können seine Spermien aufgetaut und für eine Insemination verwendet werden.
  • Außerdem können Spermien eingefroren werden, die durch eine Hodenbiopsie gewonnen wurden. Das macht es möglich, die hormonelle Stimulation der Eierstöcke bei der Frau und die operative Spermiengewinnung zeitlich optimal zu gestalten. Außerdem können mehrere Biopsien gewonnen werden und für mehrere ICSI-Versuche verwendet.
  • Wenn bei einem Mann aufgrund einer bösartigen Erkrankung (Hodenkrebs oder eine andere andere Krebserkrankung) eine Operation mit anschließender Chemotherapie oder Bestrahlung geplant ist, dann können vor einer solchen Behandlung Spermien eingefroren werden, um später einen Kinderwunsch erfüllen zu können, auch wenn das Hodengewebe durch die geplante Therapie in Mitleidenschaft gezogen wird.

Kryokonservierung von Eizellen

Obwohl sich unbefruchtete Eizellen lassen sich inzwischen auch gut einfrieren lassen („Social freezing“), werden doch meist überschüssige befruchteten Eizellen im Vorkernstadium eingefroren. Die Kryokonservierung ist in Deutschland nur zu diesem Zeitpunkt uneingeschränkt erlaubt, denn im Vorkernstadium handelt es sich nur um befruchtete Eizellen, nach der Verschmelzung der Vorkerne oder der ersten Zellteilung handelt es sich definitionsgemäß um einen Embryo, der dem Embryonenschutzgesetz entsprechend nur in Ausnahmefällen eingefroren werden darf.

Lassen sich also nach der Eizellentnahme mehr Eizellen befruchten, als für den späteren Transfer vorgesehen sind, kann man die überschüssigen befruchteten Eizellen einfrieren. Dies wird jedoch nur dann gemacht werden, wenn mindestens 3 überschüssige befruchtete und qualitativ hochwertige Eizellen vorliegen. Da die Überlebensrate der Eizellen nach dem Auftauen bei ca. 70% liegt, ist bei einer niedrigeren Zahl die Kryokonservierung nur in Ausnahmefällen zu empfehlen.

Der Vorteil des Einfrierens überschüssiger Eizellen liegt darin, dass eine weitere hormonelle Stimulation und Punktion der Eierstöcke nicht notwendig ist, um eine erneute Chance auf eine Schwangerschaft zu erhalten.

Nachteilig ist, dass die Kosten für ein solches Vorgehen von der Kasse nicht getragen werden und die Schwangerschaftsraten mit etwas über 20%/Zyklus deutlich unter den Ergebnisse mit frischen Embryonen liegen.

Technik des Einfrierens

Für die Kryokonservierung der Embryos sind sehr niedrigen Temperaturen notwendig. Dazu wird flüssiger Stickstoff verwendet, dessen Temperatur bei -196 ºC liegt. Bei diesen Temperaturen werden allebiologische Aktivitäten angehalten, ohne jedoch den Organismus zu schädigen.

Während des Einfrierens können sich jedoch Eiskristalle bilden welche die Zellen schädigen können. Um dies zu verhindern und die proben unbegrenzt aufbewahren zu können, wird ein Kryoprotektivum angewendet, diese Substanz wirkt wie ein Frostschutzmittel.

Slow freezing

Beim „langsamen Einfrieren“ werden die Eizellen oder Embryonen langsam abgekühlt. Dieser Prozess wird von einem Computerprogramm gesteuert. Durch einen mechanischen Reiz („Seeding“) kommt es dann zu einer schnellen Verfestigung der Flüssigkeiten ohne Ausbildung von Eiskristallen. Diese klassische Methode wird schon seit Jahrzehnten erfolgreich angewendet.

Vitrifizierung

Eine Blastozyste vor Kryokonservierung
Blastozysten mögen schnelles Einfrieren lieber

Die Vitrifizierung ist eine Methode, mit der Eizellen (auch unbefruchtet!) und Embryonen sehr schnell heruntergekühlt werden. Es kommen dabei sehr hohe Konzentrationen von Kälteschutzmitteln zum Einsatz. Durch das sehr schnelle Herunterkühlen der Zellen, bleibt eine Ausbildung von Eiskristallen zuverlässig aus. Durch die Anwendung dieser Methode – insbesondere bei Blastozysten und unbefruchteten Eizellen – kommt es zu „Überlebensraten“ von bis zu 90%.

Kryotransfer: Vorbehandlung

Es gibt im wesentlichen drei verschiedene Methoden, den weiblichen Körper auf die Rückgabe von eingefrorenen und wieder aufgetauten Embryonen vorzubereiten. Allen ist gemeinsam, dass die Höhe der Gebärmutterschleimhaut im Zentrum des Interesses steht, da eine Einnistung hauptsächlich von diesem Parameter abhängig ist und daher mit Hilfe von Ultraschall kontrolliert wird.

1. Nutzung des natürlichen Zyklus

Während die eingefrorenen Eizellen auf ihren Einsatz warten, kann man dem Körper den Aufbau der Gebärmutterschleimhaut selbst überlassen. Ohne Hormongaben wird sich dann in der Zyklusmitte meist eine gut aufgebaute Gebärmutterschleimhaut und ein reifer Follikel erkennen lassen. Der Follikel enthält zwar auch eine Eizelle, diese wird jedoch nicht benötigt, sondern nur die Hormonproduktion, welche die Schleimhaut aufbaut. Meist führt man LH-Tests oder Blutentnahmen durch, um den Eisprung festzustellen, da man ja nicht nur die Östrogene benötigt, sondern auch die Gelbkörperhormone, die ja erst nach dem Eisprung entstehen. Das Auftauen und der Transfer der Embryonen wird zeitlich auf den Eisprung abgestimmt, so dass diese optimale Bedingungen für die Einnistung vorfinden.

2. Modifizierter natürlicher Zyklus (Mit Eisprung auslösen)

Um den Zeitpunkt des Eisprungs besser bestimmen zu können, kann man diesen auch auslösen. Ansonsten läuft das Verfahren dann analog zu „1.“ ab.

3. Zuführung von Östrogenen und Gelbkörperhormon

Als Routinemethode für alle Patienten oder aber bei Frauen, die keinen zuverlässigen Eisprung haben, hat sich die Gabe von Östrogenen und Gelbkörperhormoneim Kryozyklus etabliert. Die Östrogene können per Tablette, Pflaster oder als Gel verabreicht werden und bewirken einen Aufbau der Gebärmutterschleimhaut. Ein eigener Eisprung ist dafür nicht nötig, denn schließlich werden ja alle notwendigen Hormone von außen zugeführt.

4. Östrogen- und Gelbkörperhormongabe plus Downregulation

Bei der unter „2.“ beschriebenen Methode kann es zu einer eigenen Hormonproduktion kommen, da die verabreichten Hormone den Eisprung nicht immer unterdrücken. Das kann sich mitunter als störend erweisen und die eigentliche Planung durcheinander bringen. Daher unterdrücken manche Ärzte die Aktivität der Eierstöcke durch eine Downregulation, damit keine hormonelle Eigenaktivität stört. Der Nutzen ist schon lange umstritten. In manchen Zentren wird dies als Routine angewendet, vor allem im Ausland zur Vorbereitung auf eine Eizellenspende – die ja grundsätzlich ebenso wie ein Kryozyklus abläuft.

5. Hormonelle Stimulation

Hier zielt man auch – wie unter „1.“ – darauf ab, einen eigenen Follikel (später Gelbkörper) heranreifen zu lassen und dessen Hormonproduktions zu nutzen. Nur wartet man nicht darauf, dass dies von alleine passiert, sondern gibt Hormone, um die Eierstöcke bei der Follikelreifung zu unterstützen.

Kryokonservierung: Pro und Kontra

Pro: Das Einfrieren überschüssiger Eizellen und Embryonen erhöht die Wahrscheinlichkeit einer Schwangerschaft pro Eizellentnahme („Punktion“). Dadurch vermindern sich die Belastungen für die Frau, da der Kryotransfer eine wesentlich schonendere Behandlung ist, als die eigentliche künstliche Befruchtung. Selbst im Erfolgsfall mit den frischen Embryonen kann man die eingefrorenen Zellen für ein Geschwisterkind verwenden.

Kontra: Die Erfolgrate pro Transfer mit aufgetauten Eizellen liegt immer noch bei ca. 2/3 dessen, was man mit frischen Zellen erreichen kann. Die Behandlung wird von der Krankenkasse nicht unterstützt und ist dann oft teurer als ein Versuch mit Punktion und Stimulation, wenn die Krankenkassen die Behandlung unterstützen.

Zuletzt bearbeitet am: 27. Jul 2017 @ 23:46

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