Kryokonservierung von Eizellen: Der Einfluss der Kryokonservierung auf die meiotische Spindel und die Mitochondrien menschlicher Eizellen. (WCFC)

Die Kryokonservierung von Eizellen (OC) hat breite Anwendungen auf dem Gebiet der reproduktiven Endokrinologie zur Behandlung klinischer Probleme sowohl bei fruchtbaren als auch bei unfruchtbaren Patientinnen. Beispielsweise können junge fruchtbare Frauen, bei denen bösartige Erkrankungen diagnostiziert wurden, ihre Eizellen einfrieren, bevor sie eine möglicherweise toxische Bestrahlung oder chemische Krebstherapie einleiten, die sie steril machen kann.

Unter Verwendung der OC-Technologie haben wir eine gefrorene Oozytenbank mit gesunden, kompensierten Eizellenspenderinnen eingerichtet, die anhand von FDA-Kriterien vorgescreent wurden. Nach einer angemessenen Quarantänezeit können Eizellen aufgetaut und Frauen angeboten werden, bei denen eine vorzeitige Ovarialinsuffizienz oder eine verminderte Ovarialreserve diagnostiziert wurde. Diese Anwendung von OC hat sich bereits als vielversprechend erwiesen, da sie die logistischen und klinischen Komplikationen beseitigt, die mit der traditionellen Eizellspende unter Verwendung frischer Eizellen von Spendern verbunden sind.

Aus gesellschaftlicher Sicht kann die Kryokonservierung überschüssiger Eizellen in einem IVF-Zyklus einige der sozialen und moralischen Einwände gegen die Kryokonservierung von Embryonen beseitigen. Derzeit entspricht unsere Schwangerschaftsrate mit gefrorenen Eizellen (56 %) unserer Schwangerschaftsrate mit gefrorenen Embryonen (45 %). Patientinnen, die ihre Familie vervollständigt haben, finden es einfacher, Eizellen im Vergleich zu Embryonen zu verwerfen.

Schließlich kann Frauen, die eine persönliche Entscheidung treffen, die Geburt hinauszuzögern, die Option angeboten werden, ihre Eizellen mit dem Potenzial für eine spätere Verwendung zu konservieren.

Die zwei unterschiedlichen Techniken, die derzeit für die Kryokonservierung von Eizellen verwendet werden, sind: 1) Einfrieren mit kontrollierter Rate und 2) Vitrifikation. Das Einfrieren mit kontrollierter Rate weist einige Ähnlichkeiten mit der grundlegenden Technologie auf, die für die Kryokonservierung von Embryonen in fast jedem IVF-Programm verwendet wird. Die Technik beinhaltet das langsame Einfrieren von Embryonen in kryoprotektiven Lösungen, oft kombiniert mit einem computergesteuerten Gefrierschrank, um Temperaturänderungen zu regulieren. Versuche, unser Verständnis der Eizellen-Kryobiologie zu verbessern, waren meist empirisch und nutzten Trial-and-Error. Es wurden nur begrenzte Erfahrungen mit der Übernahme wissenschaftlicher Modelle gesammelt, die in der Lage sind, die Wirkung von „Kryo“-Stress vorherzusagen, der auf Eizellen ausgeübt wird, indem verschiedene Einfriermethoden verwendet werden (Fuller und Paynter, 2004; Paynter, 2005). In Ermangelung angemessen konzipierter Studien waren die Fortschritte in der klinischen Erfahrung mit dem Einfrieren von Eizellen sehr begrenzt. Eines der Haupthindernisse für die Umsetzung des Einfrierens von Eizellen war die Unfähigkeit, reproduzierbare hohe Überlebensraten aufgrund einer wichtigen Wirkung auf die intrazellulären Organellen zu erreichen. Beispielsweise wurde die Metaphase-II-Spindel aufgrund ihrer Empfindlichkeit bei niedriger Temperatur immer als anfällig für strukturelle Veränderungen angesehen, die möglicherweise die normale Chromosomensegregation bei Meiose II beeinträchtigen könnten. Darüber hinaus wurde die wesentliche Rolle der Mitochondrien bei der normalen Zellfunktion, der Befruchtung und der frühen Embryonalentwicklung bereits beschrieben (Jones et al., 2004).

Unser kürzlich entwickeltes modifiziertes Einfrier-Auftau-Protokoll hat durchweg hohe Wiederfindungsraten gezeigt, was zu Optimismus führt, dass die Oozytenlagerung endlich in der klinischen Praxis verfügbar werden könnte. Aber es bleibt zu zeigen, dass ein ausgezeichnetes Überleben nach dem Auftauen mit zellulärer Integrität und unveränderter Entwicklungskompetenz einhergeht. Bevor wir die Einführung der Kryokonservierung von Oozyten empfehlen, ist es daher eines unserer Ziele, die mögliche Wirkung der Kryokonservierung auf der Ebene der meiotischen Spindel und der Mitochondrien zu dokumentieren. Ein wichtiges Ziel unserer Studie ist es, die Lebensfähigkeit und Organellenintegrität von Eizellen nach dem Auftauen zu beurteilen, indem: 1) eine konservative Technik [PolScope-Analyse der meiotischen Spindel] und 2) eine nicht-konservative Technik [Fluoreszenzmikroskopie-Analyse der meiotischen Spindel und Mitochondrien] unter Verwendung unseres Oozyten-Kryokonservierungsprotokolls.

Die Weiterentwicklung in der Gefriertechnologie schreitet schnell voran. Es ist zu erwarten, dass das Einfrieren von Eizellen in naher Zukunft ebenso erfolgreich sein wird wie die Kryokonservierung von Embryonen. Schließlich werden mit zunehmender klinischer Erfahrung mit dem Einfrieren von Eizellen akzeptable Ergebnisdaten die Zukunft des Einfrierens von Eizellen bestimmen. Bis dahin sollte die Kryokonservierung von Eizellen in sorgfältig ausgewählten klinischen Fällen unter vollständiger Aufklärung der Patientin über Risiken und begrenzte Erfolgsraten angewendet werden.