Die grundlegende Therapiemethode heißt In-vitro-Fertilisation (IVF), im Volksmund auch „künstliche Befruchtung“ oder „Befruchtung im Reagenzglas“ genannt, denn die eigentliche Verbindung von Samenzelle und Eizelle geschieht im Labor, außerhalb des Körpers der Frau.
Bei der IVF werden zu den gewonnenen Eizellen in ein spezielles Gefäß und in einer speziellen Lösung die Spermien hinzugegeben, die jedoch selbst in die Eizellen eindringen müssen. Bei Männern mit einem normalen Zustand ihrer Spermien, sog. Normospermikern, werden auf diese Weise etwa 50 % der gewonnenen Eizellen befruchtet, daß heißt, auch bei ihnen wird nicht jede Eizelle von einem hochwertigen Spermium erreicht. Die Qualität des Spermiums, das in die Eizelle eindringt, ist bei der IVF nicht bekannt. Sie bleibt dem Zufall überlassen.
Leider kann in die Eizelle auch ein abnormes Spermium eindringen und sie befruchten. Auch aus einem abnormen Spermium kann ein Embryo entstehen, doch in der fünften, siebenten oder neunten Woche endet die Entwicklung des Embryos, er stirbt ab und dieser verläßt die Gebärmutter als Abort.
Nur Spermien mit normaler Morphologie, also Kopf, Mittelstück und Schwanz, und gleichzeitig einer progressiven Vorwärtsbewegung sollten die notwendigen Informationen enthalten, damit bei der Verbindung mit den Informationen aus der Eizelle ein Embryo entsteht, der „bis in die Wiege programmiert“ ist.
Die grundlegenden Therapieverfahren der IVF führen zum Entstehen einer klinischen Schwangerschaft in etwa 25 bis 27 % der Fälle. Die heutige Reproduktionsmedizin ist jedoch bereits in der Lage, die Wahrscheinlichkeit einer Schwangerschaft deutlich zu erhöhen. Mit hochspezialisierten Mikromanipulationstechniken werden im Labor Eingriffe an Spermien, Eizellen oder Embryonen vorgenommen.
ICSI
Sofern an der Unfruchtbarkeit des Paares auch der männliche Faktor einen Anteil hat, was in rund 70 % der Fälle zutrifft, bietet die IVF allein keine Erfolgsgarantie. Die Spermien dringen in die Eizellen entweder überhaupt nicht ein, oder es können minderwertige Spermien eindringen.
Beim männlichen Faktor ist deshalb immer zu empfehlen, gezielt ein hochwertiges Spermium auszuwählen und es direkt in das Zytoplasma der Eizelle zu injizieren. Für diese intrazytoplasmatische Spermieninjektion hat sich die Abkürzung ICSI eingebürgert.
Bei der ICSI läßt sich der Oozyt wie das Spermium, das sich mit ihm verbinden soll, auswählen. Die Kombination der genetischen Informationen aus den beiden Zellen, die hierdurch entsteht, läßt sich jedoch nicht mehr beeinflussen und muß dem Zufall überlassen bleiben. Doch bereits allein durch das Prinzip der ICSI, also einer Auswahl des Spermiums wie der Eizelle, ist die Wahrscheinlichkeit einer „glücklichen Kombination“ und einer komplikationslosen Schwangerschaft wesentlich höher als bei der IVF, bei der auch die Qualität der verwendeten Zellen dem Zufall unterliegt. Ob das ausgewählte Spermium jedoch wirklich die Befruchtung vollbringt, läßt sich leider nicht mit Bestimmtheit vorhersagen.
IMSI
Da es der gegenwärtige Stand der Medizin nicht gestattet, eine minderwertige Spermienproduktion wirksam zu behandeln, wird nach einer Technik zur Auswahl eines hochwertigen Spermiums gesucht. Wichtigstes Kriterium für die Spermienqualität ist ihre Morphologie, also ihr Aussehen. Deshalb wurde ein Mikroskop entwickelt, das die Spermien bis zu 6000fach vergrößert. Ein normales Spermium bewegt sich progressiv vorwärts und würde bei dieser Vergrößerung rasch aus dem Sichtfeld des Mikroskops verschwinden. Eine spezielle Computertechnik gestattet es, das Bild des Spermiums aufzuzeichnen, um seine Morphologie genauer zu begutachten. Diese Methode trägt die Bezeichnung IMSI. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt existierten noch nicht genug Ergebnisse, die belegen würden, daß diese gründlichere Selektion der Spermien wirklich zu einer höheren Zahl geborener Kinder führt.
MESA, TESE
Falls im Ejakulat keine Spermien gefunden werden, ist es unter Umständen möglich, sie durch Absaugen aus den Nebenhoden zu gewinnen (Microsurgical Epididymal Sperm Aspiration – MESA) und anschließend mit Hilfe von ICSI ein Spermium in die Eizelle zu injizieren.
Sollte auch in den Nebenhoden keine Spermien angetroffen werden, besteht noch die Möglichkeit, sie direkt aus dem Hodengewebe zu entnehmen (Testicular Sperm Extraction – TESE). Die Verfahren MESA und TESE werden beim Mann durch einen spezialisierten Urologen unter Vollnarkose durchgeführt.
Verlängerte Kultivierung
Bis 1998 wurde der Transfer der Embryonen im Vierzellstadium nach zweitägiger Kultivierung bevorzugt, was noch immer das gängige Verfahren ist. Bis zum Vierzellstadium entwickelt sich jedoch auch ein großer Teil völlig defekter Embryonen, und das Bestimmen eines hochwertigen Embryos ist in diesem Stadium praktisch unmöglich.
Die Entwicklung neuer Kultivierungsmedien hat die Möglichkeit geschaffen, die Embryonen länger im Labor (in vitro) zu kultivieren. Diese verlängerte Kultivierung gestattet eine bessere Beurteilung des Embryos. Es können Embryonen ausgeschieden werden, deren Entwicklung sich verlangsamt oder abbricht, während nur ein oder zwei Embryonen mit zufriedenstellender Entwicklung eingepflanzt werden. Als verlängert gilt also eine Kultivierung bis zum 3., 4. oder 5. Tag ab der Punktion der Eierstöcke.
Die Entscheidung, welcher Kultivierungstag für den Embryonentransfer der richtige ist, hängt von der Zahl und vom Entwicklungsstadium der einzelnen Embryonen ab, was bei jedem Paar ganz unterschiedlich ist.
Die verlängerte Kultivierung der Embryonen über mehr als 48 Stunden bringt die folgenden positiven Effekte mit sich:
1. Die Reife der Gebärmutterschleimhaut ist der Entwicklung des Embryos besser angepaßt. Beim üblichen Embryonentransfer am zweiten Tag nach der Punktion der Follikel werden die Embryonen im Grunde zwei Tage früher in die Gebärmutter übertragen, als sie bei einer natürlichen Schwangerschaft durch den Eileiter dorthin gelangen würden.
2. Durch die Verlängerung der Kultivierung lassen sich Embryonen auswählen, die sich besser entwickeln. Embryonen mit unvollständiger Anlage der Chromosomen (der genetischen Informationen aus Spermium und Eizelle) zeigen in frühen Entwicklungsstadien, z. B. im Zwei- oder Vierzellstadium, eine Verlangsamung oder einen Abbruch ihrer Entwicklung. Derartige defekte Embryonen können jedoch während der üblichen zweitägigen Kultivierung nicht erkannt werden.
3. Beim Transfer von zwei Embryonen in einem höheren Entwicklungsstadium ist die Wahrscheinlichkeit einer Schwangerschaft ebenso hoch wie bei einem Transfer von drei oder vier Embryonen nach nur zweitägiger Kultivierung. Das Risiko von Zwillings- oder sogar Drillingsschwangerschaften ist jedoch um ein Vielfaches geringer.
Bis zum Blastozystenstadium entwickelt sich nur etwa ein Drittel aller Embryonen. Dies hängt von unterschiedlichen und oftmals unbekannten Faktoren ab. Das Entwicklungspotential eines Embryos läßt sich bei der Befruchtung der Eizelle nie mit Bestimmtheit voraussagen, und so kann es vorkommen, daß es trotz erfolgreicher Befruchtung der Eizellen im Labor später zu einem Abbruch ihrer weiteren Entwicklung kommt.
Je weniger Eizellen bei der Punktion der Follikel gewonnen werden, desto geringer ist die Chance, daß sich ein oder zwei Embryonen bis zum Blastozystenstadium entwickeln.
Nach den gegenwärtigen Erfahrungen mit dem Transfer von 1 – 2 Embryonen in einem höheren Entwicklungsstadium erreicht die Erfolgsquote mehr als 50 %.
PID
Patienten mit angeborenen Chromosomenschäden gewinnen durch die verlängerte Kultivierung die Möglichkeit zu einer sog. Präimplantationsdiagnostik (PID). Dies ist eine Untersuchung der Chromosomenzahl des Embryos noch vor seiner Übertragung in die Gebärmutter, d. h. vor der Implantation.
Bei dreitägigen Embryonen mit sechs bis acht Zellen kann eine Zelle (Blastomere) entnommen werden. In der entnommenen Zelle wird die Zahl der Chromosomen untersucht (Karyotyp). Diese Diagnostik dauert 48 Stunden. Unterdessen entwickelt sich der Embryo weiter zum Blastozystenstadium, und sofern er einen normalen Karyotyp hat, ist dies Chance einer Schwangerschaft höher. Denselben Karyotyp wie diese eine Zelle sollte auch das aus dem Embryo entstehende Kind haben.
Die PID hat jedoch ebenso gezeigt, daß sich auch ein völlig defekter Embryo zu einer Blastozyste von ganz normalem Aussehen entwickeln kann. Dies liefert eine Erklärung dafür, warum es auch bei einer Übertragung von Blastozysten zu keiner Schwangerschaft kommen muß.
Die PID garantiert nicht die Geburt eines gesunden Kindes, denn mehr als zwei Drittel der Kinder mit verschiedenen angeborenen Defekten haben eine normale Chromosomenzahl. Die Missentwicklungen müssen nicht an die Chromosomen gebunden sein.
Die Durchführung der PID und damit die Übertragung eines Embryos mit normaler Chromosomenzahl ist keine Garantie für eine Schwangerschaft, verhindert jedoch den Transfer oder die Kryokonservierung eines Embryos mit fehlerhafter Chromosomenzahl.
Assisted Hatching (AH)
Die menschliche Eizelle ist von einer Schutzschicht, der Zona pellucida, umgeben. Diese umschließt auch den sich entwickelnden Embryo. Vor dem Einnisten in die Gebärmutterschleimhaut muß der Embryo aus dieser Hülle „ausschlüpfen“. Dieser Prozeß wird Hatching genannt. Indem beim Schlüpfen etwas nachgeholfen wird, wird dem Embryo das Einnisten in der Gebärmutter erleichtert. Im Labor wird in die Hülle z. B. mit Hilfe eines Lasers oder einer sehr feinen Glasnadel (Mikropipette) eine Öffnung geritzt, durch die der Embryo leichter herausgleitet. Die Öffnung von der Injektion des Spermiums bei der ICSI ist meist nicht groß genug und kann das Assisted Hatching nicht ersetzen. Zu einer Beschädigung des Embryos kann es nicht kommen