Kryokonservierung und Vitrifizierung von Keimzellen und Embryonen

Kryokonservierung und Vitrifikation sind zwei verschiedene Techniken der assistierten Reproduktion zum Einfrieren von Eizellen, Spermien und Embryonen. Das Ziel beider Prozesse ist das gleiche: die Zellen für den späteren Gebrauch intakt zu halten, das kann zum einen dazu dienen, die Mutterschaft zu verzögern (Social Freezing) oder um die Fruchtbarkeit nach einer Krebserkrankung zu erhalten (Medical Freezing).

Zwischen Kryokonservierung und Vitrifikation besteht jedoch ein großer Unterschied. Je nach Fall wird dabei die ein oder andere Methode gewählt.

Unterschiede zwischen Kryokonservierung und Vitrifikation

In den Anfängen der assistierten Reproduktion gab es nur das Kryokonservierung . Diese Methode lieferte gute Ergebnisse bei der Erhaltung der Spermien und wird daher auch heute noch zur Konservierung der Spermien verwendet.

Andererseits veränderten die Eizellen und Embryonen aufgrund ihrer größeren Zellgröße ihre Struktur und Funktionalität durch den Gefrier-Auftauprozess. Die Überlebensraten dieser Zellen waren sehr niedrig und daher konzentrierte sich die Forschung auf die Verbesserung der Gefriertechnik und suchte nach einer Methode, die die Erfolgsraten erhöhen würde.

So kam die sogenannte Vitrifikation zum Vorschein, die aktuelle Methode zum Einfrieren von Eizellen und Embryonen.

Diese Technik besteht darin, die Eier und Embryonen in minimalem Volumen und blitzschnell einzufrieren, wodurch die Bildung von intrazellulären Kristallen vermieden wird, die große Schäden in den Zellen verursachen.

Allerdings ist bei der Vitrifizierung die Konzentration des Kryoschutzes, die für die Dehydrierung erforderlich ist, höher und kann toxisch sein. Aus diesem Grund ist es unerlässlich, die Zeiten der Exposition einzuhalten.

Wenn die Zellen die festgelegte Kontaktzeit mit kryoprotektiven Substanzen nicht überschreiten, bietet die Vitrifikation wichtige Vorteile. Im folgenden Bild sehen wir eine Zusammenfassung der wichtigsten Unterschiede zwischen beiden Methoden:

Vergleich zwischen Kryokonservierung und Vitrifizierung von Embryos und Gameten

Das sagt uns Dr. Javier Diaz dazu:

Seit ihrer Einführung hat die Vitrifikation die Schwangerschaftsraten drastisch verbessert. Die früher genutzte Methode, um die Zellen, sowohl Embryonen als auch Eizellen, einzufrieren, sorgte für einen starken Rückgang der Erfolgsraten.

Dr. Javier Diaz

Vitrifikation von Eizellen

Um die Vitrifikation der Eizellen durchzuführen, ist es notwendig, dass die Eier ihren inneren Flüssigkeitsgehalt durch ein kryoprotektives Medium ändern, das ihre inneren Zellstrukturen vor niedrigen Temperaturen schützt.

Um von der Kulturtemperatur (37°C) zur Kryokonservierungstemperatur (-196°C) zu gelangen, durchlaufen die Eizellen also eine Reihe von Medien mit einer zunehmenden Konzentration an kryoprotektivem Medium.

Im folgenden Bild sehen wir die Schritte in der Vitrifikation. Genauer gesagt sehen wir im Bild die Verwendung des Cryotop-Systems, dem heute am häufigsten verwendeten Mechanismus. Es gibt auch andere, weniger verbreitete Systeme wie CryoTip. Auf jeden Fall ist der Prozess sehr ähnlich.

Vorgang bei Eizellenvitrifizierung

Die Eier im Cryotop (oder dem verwendeten System) werden in Flüssigstickstofftanks (N2) gelagert, bis sie für einen IVF-Prozess (In-vitro-Fertilisation) benötigt werden. An diesem Punkt werden die Eier entvitrifiziert.

Die Entvitrifikation ist der umgekehrte Prozess. Sie besteht darin, die Eier direkt von der Gefriertemperatur zur Kulturtemperatur zu leiten. Die Eier durchlaufen dann eine Reihe von Medien, die den Austausch ihres internen Inhalts ermöglichen und somit den Kryoschutz eliminieren.

Bei der traditionellen Kryokonservierung oder slow-freezing wurde die Eizellenqualität erheblich reduziert, da das Auftauen eine Schädigung des Inneren der Eizelle bedeutete. Dadurch wurde die taugliche Verwertung verhindert die danach zur Befruchtung und einem Embryo führen sollte. In diesem Sinne ist die Vitrifikation ein großer Fortschritt, da sie die Erhaltung der Fruchtbarkeit und eine deutliche Verbesserung der Eizellenspende ermöglicht.

Social Freezing

Der derzeitige Lebensrythmus und die sozioökonomische Situation, in der wir leben, haben dazu geführt, dass die biologische Uhr bei Frauen immer später anfängt zu ticken. Da die Fruchtbarkeit einer Frau mit zunehmendem Alter abnimmt, ist diese Technik ein großer Fortschritt, denn dank der Vitrifikation weisen eingefrorene Eizellen praktisch dieselbe Qualität auf wie vor der Vitrifikation und die gleiche Qualität wie frische Eizellen.

Darüber hinaus ermöglicht der Fruchtbarkeitserhalt vielen Krebspatienten oder solchen, die sich einer Therapie oder einem medizinischen Eingriff unterziehen müssen der ihre Eizellen schädigen kann, eine biologische Mutterschaft. Diese Methode ist unter dem Begriff Medical Freezing bekannt.

Eizellenspende

Als die Kryokonservierung von Eizellen noch gebräuchlich war, mussten Eizellenspenden im Frischezyklus eingefroren werden, da viele gespendeten Eizellen das Auftauen nicht überlebt hatten. Eine Frischezyklus ist jedoch nicht immer möglich, weil die Zyklen von Spenderin und Empfängerin aufeinander abgestimmt werden müssen.

Die Vitrifizierung von Eizellen hat den Prozess der Eizellenspende optimiert und bietet unter anderem die Möglichkeit einer geteilten Eizellspende. Dies besteht darin, Eizellen desselben Spenders für mehr als einen Empfänger zu verwenden, die Behandlungskosten zu senken und eine bessere Nutzung der Eizellen zu ermöglichen.

geteilte Spende: Eine Spenderin-mehrere Empfängerinnen

In Deutschland ist die Eizellspende nicht erlaubt. Patienten, die sich für eine Eizellspende interessieren, begeben sich in Länder wie Dänemark, Tschechien oder Spanien, da die Gesetzgebung dieser Länder diese Kinderwunschbehandlung erlaubt.

Dieses Phänomen ist unter dem Begriff Fortpflanzungstourismus bekannt. Mehr dazu in diesem Post: Was ist Fortpflanzungstourismus? Kosten, Nutzen und Länder.

Embryonen einfrieren

Bei Embryonen, die ebenfalls eine große Zelle sind, geschieht das Gleiche wie mit Eizellen. Dank des blitzschnellen Einfrierens werden ihre Zellstrukturen nicht beschädigt, und sobald sie aufgetaut werden, setzen sie ihre Entwicklung und die Teilung auf normale Weise fort.

Damit stellt das Einfrieren einen wichtigen Vorteil dar- wenn in einem Zyklus mehr hochwertige Embryonen produziert als eingesetzt werden, können diese in einem späteren IVF-Zyklus verwendet werden, ohne dass die Patientin erneut eine Stimulationsbehandlung durchlaufen muss.

Darüber hinaus ermöglicht die Vitrifikation die Spende oder Adoption von Embryonen. Dabei handelt es sich um einen Prozess der assistierten Reproduktion, bei dem ein Paar die überschüssigen Embryonen aus seinem IVF-Zyklus spendet, so dass ein anderes Paar sie nutzen und eine eigene Familie gründen kann.

Kryokonservierung von Spermien

Die Spermien sind sehr kleine Zellen, so dass aufgrund ihres geringen Volumens im Inneren keine großen Kristalle gebildet werden können, die später ihre innere Struktur schädigen können.

Dies ist der Hauptgrund, warum das langsame Einfrieren bei Spermien gut funktioniert.

Aufgrund der Einfachheit des Verfahrens und der im Vergleich zur Vitrifizierung geringeren Kosten wird die Kryokonservierung weiterhin zum Einfrieren von Spermien verwendet, da deren Überlebensrate sehr hoch ist und ihre Qualität kaum nachlässt. Dr. Àlex García-Faura sagt uns:

Eine aufgetaute Samenzelle ist genauso funktional wie eine Frischzelle. Daher wird weder die Befruchtungsrate noch die Qualität der Embryonen beeinträchtigt.

Dr. Antonio Alcade

Kosten

Die Kryokonservierung und Vitrifizierung von Keimzellen oder Embryonen sind Techniken, die in der Regel nicht in den Anfangskosten einer assistierten Reproduktionsbehandlung berücksichtigt werden. Daher ist es wichtig, diese Preise zu berücksichtigen, sowohl für Personen, die ihre Fruchtbarkeit erhalten wollen, als auch für diejenigen, die überzählige Embryonen haben.

Die Preise variieren je nach Klinik und Prozess. Die einfachste und billigste Technik ist die Kryokonservierung von Sperma, dessen Preis zwischen 200 und 700€ liegt. Die Vitrifizierung von Eizellen und Embryonen ist eine kompliziertere Technik und daher ist ihr Preis höher.

Die Vitrifizierung von Eizellen kann etwa 2.500-4.000€ kosten, während die Vitrifizierung von Embryonen 3.500-6.000€ kostet.

Fragen die Nutzer stellten

Ist es wirksam, Eier im Alter von 40 Jahren einzufrieren?

Die Qualität der Eier nimmt mit zunehmendem Alter der Frau ab. Dieser Rückgang ist nach dem 35. Lebensjahr ausgeprägter, daher wird empfohlen, die Eier vor Erreichen dieses Alters zu kryokonservieren. So wird ihre Qualität höher sein und damit auch die Überlebensrate und die Wahrscheinlichkeit einer Schwangerschaft in der Zukunft.

Was kostet das Einfrieren von Eiern?

Der Preis für das Gefrieren von Eiern mit der Vitrifikationstechnik ist in der Regel von Klinik zu Klinik unterschiedlich. In jedem Fall liegen die Kosten in der Regel zwischen 1900 und 3500 Euro.

Ist eine spezielle Behandlung für die Vitrifizierung der Eizelle erforderlich?

Ja, um die Eier zu vitrifizieren, ist es notwendig, sie durch Follikelpunktion zu extrahieren. Um bei diesem chirurgischen Eingriff eine größere Anzahl von Eizellen zu erhalten, folgt der Patient zudem einer kontrollierten Stimulationsbehandlung der Eierstöcke.

Daher muss die Patientin, die ihre Eizellen vitrifizieren lassen wird, sei es zur Erhaltung der Fruchtbarkeit, zur Durchführung einer IVF oder zur Ovodonation, diese beiden Prozesse durchlaufen: die medizinische Stimulation des Eisprungs und die Follikelpunktion.