IVF (In-Vitro-Fertilisation) | PAN Institut Köln

Befruchtung von Eizellen durch Spermien im Labor

Die In-vitro-Fertilisation bezeichnet die Befruchtung im Reagenzglas (in vitro = im Glas). Dazu werden der Frau befruchtungsfähige Eizellen entnommen, im Labor in eine Nährlösung gegeben und mit den Samenzellen des Partners befruchtet. Die befruchteten Eizellen bzw. Embryonen übertragen wir zurück in die Gebärmutterhöhle.
Seit dem ersten „Retortenbaby“ 1978 wurde diese Art der künstlichen Befruchtung kontinuierlich weiterentwickelt und verfeinert. Die Erfolgschancen auf eine Schwangerschaft sind dadurch deutlich gewachsen.

So läuft eine In-Vitro-Fertilisation ab

IVF mit Samen des Partners

IVF mit Spendersamen

1.Förderung der Eizellreifung

Mehrere Eizellen gewinnen und befruchten
Durch kontrollierte hormonelle Überstimulation erhöhen wir die Chancen, mehrere Eizellen zu gewinnen, um sie erfolgreich befruchten, um grundsätzlich einen Embryo in die Gebärmutter übertragen zu können. Bewährt hat sich die hormonelle Stimulation mit gentechnisch hergestelltem FSH oder HMG. Um einen vorzeitigen Eisprung zu verhindern, wird die FSH- oder HMG-Stimulation mit einem GnRH-Agonisten oder -Antagonisten kombiniert.

2.Kontrolle der Eizellreifung

Per Ultraschall und Blutuntersuchung
Während der Stimulationsbehandlung kontrollieren wir die heranwachsenden Follikel per Ultraschall. Parallel messen wir das Hormon Estradiol (E2) im Blut, eventuell auch LH und Progesteron. Auf diese Weise bestimmen wir den günstigsten Zeitpunkt zur Gewinnung der reifen, befruchtungsfähigen Eizellen.

3.Auslösen des Eisprungs

Rechtzeitige Entnahme der Eizellen
Ist der günstigste Zeitpunkt zur Eizellentnahme eingetreten, lösen wir den Eisprung durch hCG-Injektion aus, um die Eizellen nach ca. 36 Stunden aus dem Follikel entnehmen zu können. 40 Stunden später würde die Ovulation eintreten, so dass die Eizellen verloren wären.

4.Eizellgewinnung

Ambulanter Eingriff unter Narkose
Die Punktion der Follikel zur Eizellentnahme erfolgt von der Scheide aus unter Ultraschallsicht. Der Eingriff erfolgt in einer kurzen Vollnarkose. Bei komplikationslosem Verlauf können Sie noch am selben Tag nach Hause gehen.

5.Samengewinnung

Schnell und keimfrei ins Labor
Nach der Eizellgewinnung muss der Samen innerhalb von vier Stunden gewonnen werden. Dies kann auch zu Hause geschehen, wenn er anschließend sofort in unser Labor gebracht wird. Dort wird das Sperma gereinigt und durch spezielle Aufbereitungsmethoden konzentriert. Bei besonders eingeschränkten Spermabefunden kommt das ICSI-Verfahren zum Einsatz. Bei völligem Fehlen von Spermien des Partners, z. B. infolge Krankheit, einer Operation oder Strahlentherapie, kann die In-vitro-Fertilisation auch mit Spendersamen durchgeführt werden. Gerne beraten wir Sie über diese Möglichkeit.

6.Künstliche Befruchtung der Eizellen

Vereinigung von Spermien und Eizellen
Die vorbereiteten beweglichen Spermien werden zu den Eizellen in die Kulturflüssigkeit gegeben. Bei einer konventionellen In-vitro-Fertilisation sind pro Eizelle 100.000 bewegliche Spermien erforderlich. Am nächsten Tag wird überprüft, ob Spermien in die Eizelle eingedrungen sind und es zu einer beginnenden Befruchtung gekommen ist (Imprägnation).

Heranreifung im Wärmeschrank
Wir suchen individuell eine Anzahl imprägnierter Eizellen aus und kultivieren diese fünf bis sechs Tage im Brutschrank. Überzählige imprägnierte Eizellen können eingefroren und zu einem späteren Zeitpunkt verwendet werden. Während der Inkubation im Wärmeschrank teilen sich die befruchteten Eizellen. Als vier- oder achtzellige Embryonen übertragen wir sie in die Gebärmutter. Die befruchteten Eizellen entwickeln sich durch Zellteilung zu Embryonen weiter:

Tag Eizellpunktion + 1 = Vorkernstadium
Tag Eizellpunktion + 2 = Vierzellstadium
Tag Eizellpunktion + 3 = Achtzellstadium
Tag Eizellpunktion + 4 = 16-Zeller bis Beerenstadium (Morula)
Tag Eizellpunktion + 5 = Beerenstadium bis Bläschenstadium (Blastocyste; expandierende oder schlüpfende Blastocyste)

Ein Zurückbleiben in dieser Entwicklungsdynamik markiert einen möglichen Defekt des Embryos mit der Unfähigkeit zur weiteren Entwicklung und Einnistung. Nur ca. 30 % der Vorkernstadien erreichen das Blastocysten-Stadium!

7.Rückübertragung in die Gebärmutter

Für die Rückübertragung (Transfer) in die Gebärmutter ziehen wir eine ausgewählte Blastozyste mit einem dünnen Katheter auf und führen diese in die Gebärmutter ein. Der Transfer wird über Ultraschall von der Bauchdecke überwacht und ist eine schmerzfreie Prozedur. Zur Erzielung guter Schwangerschaftschancen wird der Transfer einer Blastozyste an Tag 5 der Embryonalentwicklung durchgeführt. Um dabei möglichst genaue Vorhersagen treffen zu können, setzen wir bei der Beurteilung der Embryonalentwicklung im Embryoskop künstliche Intelligenz (KI) ein. Damit lassen sich präzisere Vorhersagen für die Lebendgeburtsrate und das Risiko einer frühen Fehlgeburt durch eine gestörte Entwicklung treffen. Auch nach Transfer nur einer Blastozyste können heute gerade bei jungen Paaren sehr gute Schwangerschaftsraten bei Vermeidung von Mehrlingsschwangerschaften erzielt werden.

Chancen und Risiken

Die Chance: Je jünger die Frau, desto besser
Die Erfolgsaussichten hängen von den individuellen Voraussetzungen beider Partner und insbesondere dem Lebensalter der Frau ab - jedoch steigen die Chancen mit der Anzahl der Behandlungszyklen stetig an. Unsere Schwangerschaftsraten finden Sie hier.

1.Die Risiken

Überstimulation kann Nebenwirkungen zur Folge haben – aber die sind behandelbar
Wie jeder körperliche Eingriff ist auch die In-vitro-Fertilisation mit Risiken verbunden. Ziel der Hormontherapie ist das Heranreifen mehrerer Eizellen. Trotz sorgfältiger Ultraschall- und Serumhormonkontrolle kann es zu einer Überstimulation kommen. Das sogenannte Überstimulationssyndrom ist mit einer deutlichen Vergrößerung der Eierstöcke, Unterbauchschmerzen sowie relativ hohen Östrogenspiegeln verbunden, die zu einer vermehrten Gefäßdurchlässigkeit und damit zu einem erhöhten Thromboserisiko führen. Diese Symptome sind jedoch gut zu behandeln und bilden sich wieder vollständig zurück. Im Rahmen der Vordiagnostik für eine IVF werden Patientinnen mit einem hohen Risiko für eine Überstimulation erkannt. Durch eine individuell angepasste Stimulation können Überstimulationen weitgehend vermieden werden.

2.Fehlbildungsrisiko bei extracorporaler Befruchtung

Fehlbildungen beim Kind können für keine Schwangerschaft ausgeschlossen werden. Die Diskussion darüber, ob für Kinder, die nach Einsatz von IVF oder ICSI gezeugt wurden, das Risiko einer Fehlbildung erhöht ist, kann bis heute nicht abgeschlossen werden. Die Zahlen zeigen jedoch, dass das gegenüber natürlich gezeugten Kindern leicht erhöhte Risiko nicht den Methoden zuzuschreiben ist, sondern in erster Linie den genetischen und persönlichen Voraussetzungen der Eltern mit Fruchtbarkeitsstörungen.

Risikoerhöhungen im Prozentbereich können dann auftreten, wenn das Paar zusätzliche individuelle Eigenschaften einbringt wie:

erhöhtes Alter
Übergewicht oder Diabetes mellitus bei der Frau
"Verwandten-Ehe"
genetische Störungen bei einem der Partner oder in der Verwandtschaft
Vorausgegangene Geburt von Kindern des Paares mit angeborenen Störungen bzw. Vorkommnisse in der Verwandtschaft
Zustand nach Strahlen- oder Chemotherapie
negative Ernährungsweisen bzw. Umwelteinflüsse während der Schwangerschaft (z. B. Rauchen oder Mangelernährung)

3.Keine Hinweise auf erhöhtes Krebsrisiko

Immer wieder werden fruchtbarkeitsteigernde Medikamente mit einem einhergehenden höheren Krebsrisiko in Verbindung gebracht. Dafür gibt es keinerlei Hinweise.

Medikation

1.Medikation – Förderung von Eizellreifung, Eierstöcken und Embryoneneinnistung

Clomifen – stimuliert die Eizellreifung
Clomifen wird vorwiegend im Vorfeld einfacher Therapieverfahren eingesetzt, z. B. bei ovarieller Stimulation mit oder ohne Insemination. Clomifen führt im Hypothalamus zu einer vermehrten Ausschüttung von GnRH, dem Gonadotropin-Freisetzungshormon. Dieses bewirkt in der Hypophyse einen deutlichen Anstieg von FSH, dem follikelstimulierenden Hormon – und damit zur Stimulation der Eizellreifung im Eierstock. Das Präparat wird als Tablette eingenommen. In Einzelfällen wird über Hitzewallungen, Schweißausbrüche, Schwindelgefühle und Sehstörungen berichtet. Diese Nebenwirkungen gehen aber meist sofort nach Absetzen des Medikaments zurück. Es kann aber auch dosisabhängig zur Reifung von einer oder auch mehrerer Eizellen kommen – und damit gelegentlich zu Zwillings-, ganz selten zu Drillingsschwangerschaften.

Letrozol – stimuliert die Eizellreifung
Letrozol ist ein Aromatasehemmer, der zur Behandlung von hormonabhängigem Brustkrebs eingesetzt wird. Letrozol wird auch zur ovariellen Stimulation bei Frauen eingesetzt (off-label-use). Es stimuliert die Eireifung, indem es die Östrogenproduktion hemmt, was zu einer erhöhten Freisetzung von follikelstimulierendem Hormon (FSH) führt.

Proteohormone (FSH, LH, HMG, HCG) – stimulieren die Eierstöcke
Follikelstimulierendes Hormon (FSH) ist das wichtigste Hormon bei der Stimulation der Eierstöcke. Es wird in allen Standardprotokollen der In-vitro-Fertilisation eingesetzt. Ergänzend kann in besonderen Fällen das luteinisierende Hormon (LH) erforderlich sein. Beide Hormone werden gentechnisch hergestellt. HMG ist ein aus Urin gewonnenes, gereinigtes Hormonpräparat, das neben einem Anteil Fremdproteine vor allem eine definierte Menge von FSH enthält. Es wird alternativ zum gentechnisch hergestellten FSH eingesetzt. HCG ist das sogenannte Schwangerschaftshormon, das ebenfalls in gentechnisch hergestellter sowie in aus Urin gereinigter Form vorliegt. Im Rahmen der Sterilitätsbehandlung wird es wegen seiner Ähnlichkeit zum LH zum Auslösen des Eisprungs verwendet sowie zur Unterstützung der Gelbkörperphase. Alle Proteohormone werden als Injektion unter die Haut verabreicht – in der Regel durch die Patientinnen selbst.

Progesteron – fördert die Einnistung der Embryonen
Progesteron wird in der zweiten Zyklushälfte nach dem Eisprung vom Eierstock gebildet. Es beeinflusst die Bildung der Deziduazellen in der Gebärmutterschleimhaut, welche das Einnisten der Embryonen ermöglichen. Um sicherzustellen, dass in der Gebärmutter genug Progesteron vorhanden ist, werden bei der IVF-Behandlung nach der Eizellentnahme meist Progesteron-Kapseln oder ein Progesteron-Gel zum Einführen in die Scheide verschrieben. Auch die Anwendung in Form von Injektionen ist möglich. Die Anwendung dieser Medikamente ist bis zum Schwangerschaftstest nach zwei Wochen, und, falls dieser positiv ist, auch darüber hinaus vorgesehen.

2.GnRH-Analoga und -Antagonisten – helfen den Tag des Eisprungs zu bestimmen

Diese Substanzen machen den Zyklus noch besser steuerbar. Dadurch kann der Eisprung auf den Tag genau ausgelöst werden. GnRH-Analoga und GnRH-Antagonisten blockieren die Hypophyse und verhindern so den vorzeitigen Eisprung.

GnRH-Analoga wirken nach zweiwöchiger Vorlaufzeit
Danach startet die externe ovarielle Stimulation durch Gabe von FSH oder HMG. Diese dauert ca. neun bis 14 Tage. Während dieser Zeit nehmen Sie weiterhin GnRH-Analoga ein – als Injektion oder Nasenspray. GnRH-Analoga werden außerdem zur Auslösung des Eisprungs eingesetzt (off-label-use). Die einmalige Verabreichung bewirkt, dass der Eisprung kontrolliert über die eigene Hirnanhangsdrüse ausgelöst wird. Die so freigesetzten Hormone sind nur kurzzeitig wirksam. Dies kann dazu beitragen, das Risiko eines Überstimulationssyndroms zu verringern oder als sogenannter Double-Trigger die finale Eizellreifung zu unterstützen. Dieser Wirkeffekt kann nur im GnRH-Antagonistenprotokoll genutzt werden.

GnRH-Antagonisten wirken sofort
Sie werden erst bei laufender Stimulation eingesetzt – bis zum Auslösen des Eisprungs. GnRH-Antagonisten müssen injiziert werden.

Welche der beiden Behandlungsmethoden für Sie die geeignete ist, besprechen wir gemeinsam.

Ergänzende Verfahren

1.Blastozystentransfer – Identifikation der Embryonen mit der besten Einnistungsfähigkeit

Embryonen dürfen bis zum fünften, sechsten Tag nach Eizellentnahme kultiviert werden, um das Entwicklungspozential des Embryos noch besser erkennen zu können. Da sich hierdurch die Chance auf eine Schwangerschaft erhöht, können weniger Embryonen übertragen werden. Dies reduziert das Risiko einer höhergradigen Mehrlingsschwangerschaft – ohne Minderung der Schwangerschaftswahrscheinlichkeit. Mittels „time-lapse video morphokinetics“ (s. a. Embryoskop) ist es inzwischen möglich, Embryonen schon während ihrer frühen Entwicklung kontinuierlich zu beobachten.

2.Single Embryotransfer SET – Vermeidung von Mehrlingsschwangerschaften

Neben hoher Schwangerschaftschancen hat sich über die letzten Jahre als relevantes Qualitätskriterium die Senkung der Mehrlingsschwangerschaften insbesondere der Zwillingsschwangerschaften etabliert. Ziel der Behandlung ist die Geburt eines gesunden Kindes bei Vermeidung von Risiken durch Mehrlingsgraviditäten wie z. B. Frühgeburtlichkeit. Die Entwicklungsfähigkeit eines Embryos an Tag zwei oder drei der embryonalen Entwicklung ist nur eingeschränkt vorhersehbar. Nur ein Teil dieser Embryonen entwickelt sich zum Blastozystenstadium weiter. Zur Erzielung hoher Schwangerschaftsraten wird die embryonale Entwicklung im Labor über 5 Tage beobachtet, um an Tag 5 eine optimale Blastozyste (Single Embryotransfer SET) zu transferieren. Durch Einsatz modernster Labortechnik insbesondere unter Nutzung des Embryoskop Inkubatorsystems mit auf künstlicher Intelligenz beruhender Beurteilung und Auswahl des für den Transfer geeigneten Embryos (IDA-Score) werden nach SET gleichwertige Schwangerschaftsraten im Vergleich zum Transfer von zwei Blastozysten unter Vermeidung von Mehrlingsschwangerschaften erzielt.

3.Embryoskop und KI

Um die Grundlage für echte Idealbedingungen zu schaffen, setzen wir die neueste Technik ein. Zur Gewährleistung reiner Luft dienen eine zertifizierte Reinraum-Klimaanlage mit Staub- und Kohlefilter, geregelter Luftfeuchtigkeit und Temperatur (TÜV). Bestmögliche Bedingungen für die Zellen unter geringem Sauerstoffgehalt vor der Befruchtung schafft der Miri Benchtop Multiroom Incubator. Für die optimalen Inkubationsbedingungen nach der Befruchtung wiederum sorgt das Embryoskop. Bereits seit 2012 arbeitet unser Zentrum mit dem damals weltweit ersten Embryoskop, aktuell nutzen wir das Nachfolgemodell „Embryoscope+“.

Die Zeitraffer-Technologie reduziert die Einschränkungen hinsichtlich der Beobachtungszeit und den Stress für die Embryonen während der Kultur. Mit den Embryoskopen ermöglichen wir eine ungestörte Kultur der Embryonen, eine kontinuierliche Bildaufnahme und eine Verbesserung des Bewertungsprozesses durch eine objektivere Analyse.

Selektion des „besten“ Embryos mit Einsatz von KI:
In unserem Kinderwunschzentrum setzen wir modernste Technologien ein, um die Chancen auf eine erfolgreiche Schwangerschaft zu verbessern. Hierfür verwenden wir den iDA-Score® von Vitrolife. Ein System auf Basis künstlicher Intelligenz, welches die Entwicklung mithilfe von Zeitrafferaufnahmen (Time-Lapse) automatisch analysiert. Dies unterstützt uns objektiv das Entwicklungspotenzial Ihres Embryos einzuschätzen. Die Entscheidung über den Embryotransfer erfolgt dabei dennoch stets in Kombination mit fachlicher Erfahrung und Beurteilung.

4.Hodenbiopsie TESE – Erfüllung des Kinderwunsches trotz fehlender Spermien im Ejakulat

TESE steht für testikuläre Spermien-Extraktion und bezeichnet die Gewinnung von Spermien aus entnommenem Hodengewebe vor einer ICSI-Therapie. Die Operation erfolgt entweder simultan zur Eizellentnahme oder – oftmals besser – bereits im Vorfeld der ICSI-Therapie. Die Gewebeprobe bzw. die gewonnenen Spermien werden eingefroren (Kryokonservierung), um sie bei Bedarf in der Kinderwunsch-Behandlung nutzen zu können.

Was ist die Ursache für spermienarmes Ejakulat?
Diese Frage beantwortet eine feingewebliche Diagnostik (Histologie) der gewonnen Gewebeprobe. Außerdem können dabei Hodenerkrankungen erkannt oder ausgeschlossen werden.

Alle erforderlichen Fachdisziplinen unter einem Dach
Eine solch komplexe Therapie erfordert eine enge Zusammenarbeit von Gynäkologie und Urologie. In vielen Fällen ist es zudem sinnvoll, einen erfahrenen Humangenetiker hinzuzuziehen. Bei uns finden Sie alle Fachdisziplinen unter einem Dach, was einen optimalen Therapieverlauf begünstigt.

5.Zymote

Eine weitere Zusatzmaßnahme für eine ICSI (Intrazytoplasmatische Spermieninjektion)-Behandlung ist die Spermien-Aufbereitung mit der ZyMotTM-Kammer. Diese stellt eine innovative und einfache Methode zur Isolierung hochwertiger, beweglicher Spermien für den Einsatz in der künstlichen Befruchtung dar. Zusätzlich werden Spermien mit geringer DNA-Fragmentierung separiert und somit die Chancen für einen erfolgreichen Behandlungszyklus erhöht.

Weitere Informationen unter: www.coopersurgical.com oder How does the ZyMōt™ Multi Sperm Separation Device work

6.Ca-Ionophor

Bei einer ICSI-Behandlung kann Calcium-Ionophor als Zusatzmaßnahme eingesetzt werden. Dies ist vor allem bei Paaren mit einer Befruchtungsrate von unter 30 % sinnvoll. Bei der Befruchtung der Eizelle durch ein Spermium wird eine Kettenreaktion innerhalb der Zelle ausgelöst. Hierbei wird Calcium freigesetzt und aktiviert die Eizelle und somit den Befruchtungsprozess. Studien haben gezeigt, dass die Verwendung von Calcium für Paare mit schlechten Befruchtungsraten nach ICSI die Befruchtungs- und Schwangerschaftsrate positiv beeinflussen kann.

Shan, Y., Zhao, H., Zhao, D., Wang, J., Cui, Y., & Bao, H. (2022). Assisted oocyte activation with calcium ionophore improves pregnancy outcomes and offspring safety in infertile patients: a systematic review and meta-analysis. Frontiers in Physiology, 12, 751905.

7.EmbryoGlue

EmbryoGlue® ist ein Hyaluronsäure-haltiges Transfermedium und wurde entwickelt, um die Einnistung des Embryos zu fördern. Die Zusammensetzung aus Hyaluronsäure und Albumin soll die Zelladhäsion zwischen Embryo und Gebärmutterschleimhaut fördern. Insbesondere bei Frauen über 35 Jahren wird ein möglicher positiver Effekt bei der klinischen Schwangerschafts- und Lebendgeburtenrate beschrieben. Dieser Effekt muss bis heute als nicht sicher nachgewiesen eingestuft werden. Weitere Informationen unter: EmbryoGlue® - Vitrolife

8.Assisted Hatching – Ausdünnung der Zona pellucida mittels Lasertechnik

Während sich ein Embryo von der Eizelle zur Blastozyste entwickelt, ist er von einer Hülle umgeben – der Zona pellucida. Diese Hülle schützt ihn bis kurz vor Einnistung in die Gebärmutter. Dann kommt es durch spezielle Enzyme und den embryonalen Wachstumsdruck zum Aufbrechen der Zona pellucida und zum Schlüpfen des Embryos.

Embryonen das Schlüpfen erleichtern
Hintergrund der Entwicklung des Assisted Hachting ist die Annahme, dass diese Hülle durch In-vitro-Kultivierung oder Kryokonservierung verhärtet. Ein Vorteil für die Einnistungswahrscheinlichkeit konnte bis heute nicht gesichert werden.

9.Eizellspende – Keine Alternative in Deutschland

Bei vorzeitigem Eintritt der Wechseljahre – z. B. durch Entzündungen, bei Ovarial-Endometriose oder auch genetisch bedingt –, sind die Eierstöcke nicht mehr in der Lage, Eizellen zu bilden oder nur solche von deutlich reduzierter Quantität und/oder Qualität.

Eine Eizellspende wäre hier oftmals die einzige Alternative. Jedoch ist sie aus ethischen und auch rechtlichen Bedenken in Deutschland nicht erlaubt (Embryonenschutzgesetz).