Reproduktionsmedizin: Familienplanung auf Eis

Eizelle mit Spermien unter dem Mikroskop: Männer produzieren ständig frische Spermien, Frauen hingegen haben ihre Eizellen von Geburt an© Picture-Alliance

Eizellen altern, Spermien werden ständig neu produziert

Doch das Zeitfenster ist sogar noch kürzer: Weil Frauen im Laufe ihres Lebens ihre Eizellen nicht wie Männer ständig neu produzieren, sondern von Geburt an einen festen Grundstock von rund einer halben Million Eizellen bekommen, altern diese Zellen und damit steigt das Risiko ein behindertes Kind zur Welt zu bringen.

"Spermien sind ganz frisch, höchstens einen Monat alt. Eine 50-jährige Frau hat Eizellen mit einem 50 Jahre alten genetischen Apparat", erklärt Vladimir Isachenko von der Kryobank Bonn. Dadurch steigt das Risiko von Chromosomenfehlverteilungen, im Besonderen kommen behinderte Kinder mit Trisomie 21 (Down-Dyndrom) zur Welt, einer Chromosomenstörung, bei der das Chromosom 21 dreimal statt nur doppelt in allen Zellen des Körpers vorhanden ist. Die Gründe für die fehlerhafte Chromosomenverteilung bei alten Eizellen sind laut Isachenko noch unbekannt. Mit Sicherheit scheint aber der Spindelapparat der Zelle eine große Rolle spielen: Er verteilt bei jeder Teilung der befruchteten Eizelle die 46 Chromosomen auf die Zellen.

Der Spindelapparat der Eizelle ist sehr empfindlich

Das Einfrieren menschlicher Eizellen ist viel komplizierter als das von Spermien: Die Zellen sind größer und enthalten vor allem viel von dem Stoff, der allen Kryotechnikern Kopfschmerzen bereitet: Wasser. Beim Gefrierprozess bilden sich daraus Eiskristalle im Inneren der Zelle, die die empfindlichen Strukturen zerstören.

Befruchtete Eizellen oder Embryonen einzufrieren ist bereits Routine, unbefruchtete Eizellen jedoch stellten die Wissenschaftler bislang vor besondere Herausforderungen. Der Grund ist einfach: "Der Spindelapparat der Eizelle kann sehr leicht beschädigt werden", erklärt Vladimir Isachenko, der seit zwei Jahren an der Kryokonservierung dieser Zellen arbeitet.

Kryokonservierung: a) Unbefruchtete Eizelle vor der Vitrifikation, b) und c) nach Wiederauftauen. Weiße Pfeile kennzeichnen den Zellkern© Vladimir Isachenko / Kryobank Bonn

Statt die Zellen möglichst schnell in flüssigem Stickstoff zu gefrieren, versuchte man vor dem Gefrierprozess der Zelle so viel Wasser wie möglich zu entziehen, ohne sie dabei zu zerstören. Der Trick: Man packt die Zelle in ein spezielles Frostschutzmittel, das die Eiskristallbildung verhindert und der Zelle zugleich auch noch Wasser entzieht. Daraufhin wird sie bei minus 196 Grad Celsius schockgefroren, wobei die Temperatur rasend schnell mit mehreren tausend Grad pro Minute abfällt. Wie sich herausgestellt hat, ist die Geschwindigkeit der Temperaturabsenkung ein entscheidender Faktor. Je schneller der Gefrierprozess, desto schonender für die Zelle. Das Auftauen hingegen muss behutsam erfolgen, das Frostschutzmittel entzogen und das lebensnotwendige Wasser wieder zugeführt werden.

Lagerung von Eizellen in flüssigem Stickstoff bei minus 196 Grad Celsius© Jens Lubbadeh

Mittlerweile können die Bonner mit dieser Technik, der sogenannten Vitrifikation, unbefruchtete Eizellen mit einer Überlebensrate von 90 Prozent einfrieren und wieder auftauen, sagt Isachenko stolz. Doch können Frostschutzmittel die empfindlichen Eizellen nicht schädigen, dass eine Gefahr für das Kind besteht? "Das größte Risiko bei der Vitrifikation ist die Beschädigung des hochempfindlichen Spindelapparats", sagt Isachenko. Doch gibt es bei Eizellen ein Alles-oder-Nichts-Prinzip: Beschädigte Eizellen überleben nach dem Auftauen nicht lange, sodass eine Risikoschwangerschaft erst gar nicht entstehen kann.

Prinzipiell unbegrenzt haltbar

Einmal erfolgreich eingefroren hat die Dauer der Lagerung keinerlei Einfluss auf die Qualität der Eizellen: "Prinzipiell sind eingefrorene Eizellen unbegrenzt haltbar", sagt Isachenko.

Somit könnte das Zeitfenster für eine Geburt wesentlich weiter ausgedehnt werden, denn Frauen können interessanterweise noch lange nach Eintritt der Wechseljahre eine Schwangerschaft austragen. So machte kürzlich eine 62-jährige Britin von sich reden, die nach künstlicher Befruchtung ihr zwölftes Kind zur Welt brachte. Dennoch werden solche Konstellationen auch in einer Zukunft, wo das Einfrieren von Eizellen einmal gang und gäbe sein könnte, eher die Ausnahme bleiben: Ärzte empfehlen Frauen eine Schwangerschaft nur bis zu einem Alter von maximal 50 Jahren.

Kann der Geburtenrückgang und die Vergreisung der Gesellschaft mit der modernen Redroduktionsmedizin aufgehalten werden? Lesen Sie mehr im zweiten Teil.