Qualitätsembryonen

US-Forscher wollen Maschine zur automatischen Aussortierung von fehlerhaften IVF-Embryonen entwickeln

Während hierzulande noch heftig gestritten wird, ob künstlich befruchtete Eizellen vor der Übertragung auf eine Frau einem genetischen check up unterzogen werden darf, ist ein Forscherteam in den USA schon einen Schritt weiter. Die beiden Wissenschaftler, David Beebe von der University of Wisconsin, und Matthew Wheeler von der University of Illinois, entwickelten eine automatische Befruchtungsmaschine, mit der die Herstellung von Embryonen nicht nur einfacher wird, sondern auch drastisch beschleunigt werden kann. In einem nächsten Schritt wollen die beiden Wissenschaftler ihre Apparatur nun um eine Selektionsfunktion erweitern, mit der dann auch Embryonen minderer Qualität aussortiert werden können.

Herzstück der Befruchtungsmaschine ist eine Art Glas-Chip, auf dem die natürlichen Bedingungen einer Befruchtung und die darauf folgenden Schritte genau nachgeahmt werden. In einem Netz feiner Kanäle werden die Embryonen dabei in unterschiedliche Lösungen gepumpt, die von der Befruchtung der Eizellen bis zur Vorbereitung der Embryonen zum Einsetzen in den Mutterleib nötig sind. Bei ihren ersten Versuchen verwendeten die beiden Forscher Mäuse-Embryonen.

Normalerweise müssen bei der In-Vitro-Fertilisation (IVF) die Embryonen mit einer Pipette von einer Petrischale in die nächste übertragen werden. Wobei die verschiedenen Glasgefäße unterschiedliche Flüssigkeiten enthalten, die dem jeweiligen, einer zeitlichen Veränderung unterliegendem Milieu in der Gebärmutter entsprechen. Das sei so, wie wenn ein Embryo aus dem „Atlantischen Ozean heraus in den Pazifischen Ozean“ getaucht werde, beschreibt Beebe die Prozedur. Diese zeitaufwendigen und auch fehleranfälligen Schritte – wenn der Embryo zum Beispiel zu lange in einer der Flüssigkeiten bleibt – laufen auf dem Glas-Chip vollautomatisch ab.

In einem Vergleichstest konnten die beiden Forscher die Überlegenheit ihrer Befruchtungsmaschine demonstrieren. Während bei der herkömmlichen Methode nach 48 Stunden noch kein Mäuseembryo so weit entwickelt war, dass es implantiert werden konnte, waren auf dem Glas-Chip schon drei Viertel der Embryonen reif genug. Diese Embryonen wurden dann einer Maus eingepflanzt und auch ausgetragen. Ein negativer Effekt konnte an den neugeborenen Tieren nicht festgestellt werden, sagte Beebe gegenüber dem britischen Wissenschaftsmagazin New Scientist.

Mit der Apparatur kann nicht nur gleichzeitig eine größere Anzahl von Embryonen hergestellt werden; von Vorteil für die Reproduktionsforscher ist auch, dass die Entwicklung jedes einzelnen Embryos auf dem Glas-Chip lückenlos beobachtet werden kann. Dies erleichtere es, Exemplare von „minderer Qualität“ oder mit genetischen Fehlern vor der Implantation auszusortieren. Für die genetische Untersuchung, der Präimplantationsdiagnostik, müssen einige wenige Zellen von den heranreifenden Embryonen abgetrennt werden. Das sei weitaus komplizierter als das, was unsere Apparatur derzeit könne, sagte Beebe. „Aber wir arbeiten daran.“

Einsetzen wollen die Forscher ihre Maschine vorerst nur bei der Herstellung von Labor- und Nutztieren, schließen eine eventuelle Nutzung bei der IVF von Menschen jedoch nicht aus.

Das könnte der erste Schritt in eine Zukunft sein, in der die künstliche Befruchtung die Norm sei, sagt George Seidel, ein Reproduktionsmediziner von der Colorado State University in Fort Collins, im New Scientist.

WOLFGANG LÖHR