Scannen der meiotischen Spindel in assistierten Reproduktionstechniken zur Beurteilung der Eizellenqualität (SMART)

Eine der Hauptstrategien zur Behandlung von Unfruchtbarkeit ist die In-vitro-Fertilisation (IVF). Die IVF-Erfolgsrate wird von mehreren Schlüsselfaktoren beeinflusst, darunter dem Alter der Frauen, der Qualität und dem Reifegrad der Eizellen sowie der Spermienqualität. Mehrere Autoren haben vorgeschlagen, dass das Vorhandensein, die Position und die Verzögerung der optisch doppelbrechenden meiotischen Spindel (MS) mit der Entwicklungskompetenz der Eizelle zusammenhängen und die Qualität der Befruchtung und Embryonalentwicklung beeinflussen. Eizellen mit normaler Spindelmorphologie produzieren deutlich häufiger euploide Embryonen als Eizellen mit meiotischen Spindeln, die nicht sichtbar oder abnormal sind. Es wurde auch vorgeschlagen, den Zeitpunkt der intrazytoplasmatischen Spermieninjektion (ICSI) basierend auf der MS-Morphologie anzupassen. Es zeigte sich, dass die Anpassung des ICSI-Zeitpunkts basierend auf der Position der MS in Bezug auf den Polkörper (PB) die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Befruchtung bei Frauen über 35 Jahren erhöht. Bei den Eizellen von Patientinnen über 35 Jahren ermöglichte die längere Inkubationszeit, dass eine größere Anzahl von Eizellen vollständig ausgereift (MII-Phase) und für die ICSI vorbereitet wurde. In dieser Situation war der MS-Status ein wichtiger Indikator für die Unreife der Eizelle.

Der Patient wird mithilfe von Research Electronic Data Capture (REDCap) in drei Gruppen randomisiert: Gruppe 1, Standard-ICSI ohne MS-Bildgebung; Gruppe 2, MS-Bildgebung, gefolgt von Standard-ICSI, Gruppe 3, MS-Bildgebung und ICSI-Fertilisation entsprechend dem MS-Status. Eizellen von Patienten der Gruppe 3 mit MS-Bewertung werden je nach MS-Status entweder 5–6 Stunden nach der Entnahme der Eizelle (OPU) oder 7–8 Stunden nach der OPU befruchtet. Eizellen ohne MS-Bewertung werden alle 5–6 Stunden nach der OPU befruchtet. Die MS-Auswertung erfolgt in vorbereiteten Glasbodenschalen mit etwa 5 μl Medium, wobei der HEPES-Puffer mit Paraffinöl bedeckt ist und eine Stunde vor der Verwendung erhitzt wird. Die Eizelle wird mit einer Nadel gedreht, sodass sowohl Polkörper (PB) als auch MS gut sichtbar sind, und es werden Fotos mit einem optischen Mikroskop gemacht. Der MS-Status und der Winkel (α) zwischen MS und PB werden 3-4 Stunden nach der Eizellentnahme (OPU) ermittelt. Gleichzeitig wird das Bild der Polarisationslichtmikroskopie aufgenommen (Polarisationslichtmikroskopie bei 100-facher Vergrößerung). Insbesondere für Eizellen aus Gruppe 3 werden Patienten mit PB/MS in unmittelbarer Nähe (Winkel zwischen PB und MS < 5◦) oder nicht sichtbarer MS als unreife Eizellen vorhergesagt. Für diese Eizellen wird die ICSI 4–5 Stunden nach der polarisationsmikroskopischen Auswertung durchgeführt, d. h. 7–8 Stunden nach der OPU. Bei Eizellen mit deutlich sichtbarem MS und PB/MS nicht in unmittelbarer Nähe (Winkel zwischen PB und MS > 5◦) wird die ICSI typischerweise 2–3 Stunden nach der polarisationsmikroskopischen Auswertung durchgeführt, d. h. 5–6 Stunden nach der OPU Patienten aus 1 und 2 Gruppen. ICSI wird gemäß dem Standardprotokoll unter Verwendung von ICSI/Haltemikropipetten (Microtech IVF, Tschechische Republik), Polyvinylpyrrolidon (ICSI™, Vitrolife, Schweden) und einem Mikromanipulationssystem von Eppendorf (Hamburg, Deutschland) mit Thermoplatte (Tokaohit, Japan) durchgeführt. Die Eizellen werden einzeln kultiviert und ihre Reihenfolge bleibt erhalten, sodass die anderen Ergebnisse (Zeitrafferdaten, klinische Ergebnisse) einzelnen Eizellen zugeordnet werden können. Wir überwachen auch die Zeit von der Verabreichung von humanem Choriongonadotropin (hCG) bis zum Abschluss der eigentlichen Befruchtung. Die Eizellen werden nach der OPU entblößt (HYASE-10X™, Vitrolife, Schweden) und das Reifungsstadium wird untersucht. Eizellen im Keimbläschenstadium (GV) werden nicht berücksichtigt. Eizellen und Embryonen im Zeitraffer-Inkubator des japanischen Herstellers Astec werden in einer Zeitrafferschale Origio, Dänemark Sage 1-Step™, Origio, Dänemark unter Paraffinöl (OVOIL™, VITROLIFE, Schweden) bei 37,0 °C, 6 % kultiviert CO2 und 5 % O2. Die Befruchtung nach ICSI wird als das Vorhandensein von zwei Vorkernen und zwei Polkörperchen 16–20 Stunden nach ICSI definiert. Embryonen werden 122–144 Stunden lang kultiviert.

Die Pilotergebnisse werden in einer randomisierten Kontrollstudie bestätigt, d. h. die Effizienz der Nutzung der MS-Sichtbarkeit und der relativen Position zum Polkörper als Indikatoren der Eizellenreifung zur Optimierung des ICSI-Timings wird bewertet.