Kryokonservierung - Eingefrorene Zellen in der Reproduktionsmedizin

Für viele Paare mit bisher unerfülltem Kinderwunsch bedeutet eine Kinderwunschbehandlung, dem erhofften Familienglück näher zu kommen.

Die Methode der Kryokonservierung spielt dabei in der modernen Reproduktionsmedizin eine wichtige Rolle und meint die Lagermethode von Körperzellen. Eizellen oder Samenzellen werden durch das Einfrieren in flüssigem Stickstoff haltbar gemacht und stehen so für eine künstliche Befruchtungzur Verfügung.

Dies kann sinnvoll sein, wenn eine baldige Unfruchtbarkeit droht, beispielsweise im Zuge einer Krebsbehandlung, ungünstiger Lebensumstände oder mit dem Einsetzen der Wechseljahre (Klimakterium). Informieren Sie sich über die medizinischen Anwendungsmöglichkeiten und Verfahren der Kryokonservierung weiter unten.

Übersicht

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Kryokonservierung - Weitere Informationen

Körperzellen, oder auch somatische Zellen, können mit Leichtigkeit mehrere Jahre eingefroren und so haltbar gemacht werden. In der Kälte des flüssigen Stickstoffs betreiben die Zellen kaum oder gar keinen Stoffwechsel, sodass ihre Konstitution (Zellverfassung) unverändert bleibt. Werden die eingefrorenen Eizellen oder Spermien später wieder aufgetaut, sind sie im Optimalfall so leistungsstark wie zuvor.

Problematisch einzufrieren sind lediglich mehrzellige Gebilde wie Organe oder gar ganze Körper. Diese setzen aufgrund des hohen Wassergehaltes schnell Eiskristalle an, die das Gewebe durchbrechen und dauerhaft zerstören. In manchen Verfahren werden deshalb Frostschutzmittel angewendet, um die Bildung von Eiskristallen zu verhindern.

Kryokonservierung Samenbank
Per Kryokonservierung eingefrorene Samen- und Eizellen © sola_sola / Fotolia

Unfruchtbarkeit - Vorsorge mit Kryokonservierung

Für eine erfolgreiche Zeugung ist es notwendig, dass sowohl der männliche Samen als auch die weibliche Eizelle befruchtungsfähig sind. Wenn eine der beiden Keimzellen nicht funktionsfähig ist, misslingt die Verschmelzung, sodass kein Embryo entstehen kann. Wenn Unfruchtbarkeit droht oder abzusehen ist, bietet sich die Kryokonservierung an, um befruchtungsfähige Ei- oder Samenzellen zu erhalten. Leistungsfähige Ei- oder Samenzellen werden aus verschiedenen Gründen benötigt:

Bei Frauen

  • setzt Unfruchtbarkeit natürlicherweise im Klimakterium (Wechseljahre) ein. Diese Veränderung beginnt in der Regel zwischen dem 45. und dem 60. Lebensjahr.
  • spielen persönliche Entscheidungen, wie Karriereplanung und Verhütung, oder auch Stress eine Rolle bei der individuellen Familienplanung. Die erste Schwangerschaft wird demnach für viele Frauen erst in immer späteren Lebensabschnitten realisiert. Die weiblichen Eizellen sind jedoch in jungen Jahren (15 bis 25) am befruchtungsfähigsten.
    Um später befruchtungsfähige Eizellen sicher verfügbar zu haben, können sich Frauen Eizellen entnehmen und einlagern lassen (Social Freezing).

Bei Männern

  • kann die eigentlich bis ins hohe Alter bestehende Zeugungsfähigkeit durch verschiedene Faktoren eingeschränkt werden.Verfrühte Unfruchtbarkeit tritt zum Beispiel durch erhöhten Alkohol- oder Nikotinkonsum sowie durch eine starke Verengung der Samenleiter (z. B. durch Fahrradfahren) auf.
  • Krebserkrankungen, zum Beispiel Hodenkrebs, werden mit einer Entfernung der Hoden behandelt. Dadurch wird der behandelte Mann zeugungsunfähig. 

Verfahren bei der Kryokonservierung

Bei der Kryokonservierung können frische männliche oder weibliche Keimzellen oder aber bereits befruchtete Eizellen eingefroren werden. Inzwischen ist es ebenfalls gelungen, fruchtbares Ovarialgewebe zu entnehmen und später zu reimplantieren, um die Fertilität (Fruchtbarkeit) zu steigern.

Bei der Kryokonservierung von frischen Keimzellen werden die Zellen nicht miteinander verschmolzen, sondern im Ausgangszustand eingefroren. Die männlichen Spermien sind dabei problemlos über Jahre haltbar, während die Konservierung von weiblichen Eizellen einige Schwierigkeiten birgt. Die Schwangerschaftsraten nach der Verbindung von Spermien mit ehemals eingefrorenen Eizellen sind deutlich geringer als bei der Verwendung von frischen Eizellen.

In einem anderen Verfahren kommen die Keimzellen unmittelbar miteinander in Kontakt und verschmelzen, sodass eine fertig befruchtete Eizelle mit zwei Chromosomensätzen eingefroren wird. Bei vielen Behandlungsmethoden (z.B. beim „langsamen Protokoll“) werden die weiblichen Spender mit Hormonen behandelt, um eine Vervielfältigung der Eizellen herbeizuführen. Auf eine gründliche Untersuchung der gewonnenen Eizellen folgt binnen weniger Stunden eine Verbindung mit der männlichen Samenzelle.

Verschmelzen die männliche und die weibliche Keimzelle, lassen sich anschließend unter dem Mikroskop zwei Kerne feststellen, die die jeweilige Erbinformation der Eltern enthalten. Die befruchtete Eizelle wird im Folgenden bei etwa -196° Celsius eingefroren. Je nach Verfahren können die gelagerten Keimzellen nach dem Auftauen verschmolzen werden, oder die befruchtete Eizelle wird nach dem Auftauen direkt in die Gebärmutter eingesetzt (In-Vitro-Fertilisation IVF), um eine Schwangerschaft herbeizuführen.

Eine Schwangerschaft mit Kryokonservierung

Bei der Konservierung fruchtbarer Keimzellen ist die Forschung weit fortgeschritten. In Deutschland gibt es viele Ärzte und Kliniken, die eine Kryoprozedur anbieten und gute Erfolge versprechen. Des Weiteren sind bislang keine schwerwiegenden Beeinträchtigungen von Kindern bekannt, die nach einer Kryokonservierung geboren wurden. Die Methode hilft Paaren in der Frühphase der Familienplanung und ermöglicht zeitliche Flexibilität. Eine Keimzellenlagerung durch Kryokonservierung wird nicht von den Krankenkassen übernommen und muss daher selbst finanziert werden.

Gesetzliche Bestimmungen in Deutschland

Die Kryokonservierung von befruchteten Eizellen ist in Deutschland legal. Wenn die Keimzellen im vorzygotischen Zustand (vor der Verschmelzung) eingefroren wurden, ist ein späteres Auftauen zur Embryonalbildung nur mit der Zustimmung beider Spender möglich. Konservierte Eizellen können laut Gesetz bis zu zwei Jahre gelagert werden, bevor sie wieder vernichtet werden müssen.

Die Kryokonservierung von Embryonen unterliegt grundsätzlich einem Verbot. Misslingt die Einpflanzung eines Embryos in den Körper der Mutter, gewährleistet eine Zusatzregelung, dass der Embryo für eine begrenzte Zeit konserviert werden darf.

Andere Anwendungsgebiete der Kryokonservierung

Die Kryokonservierung ist Teil vieler Projekte in der Zellbiologie. Zu Forschungszwecken werden beispielsweise Zellen von Pilzen und Bakterien oder Viren eingefroren. Außerdem wird das Verfahren zur Haltbarmachung von Erythrozytenkonzentraten seltener Blutgruppen eingesetzt.

Bei Stammzelltransplantationen erfolgt die Lagerung von Stammzellpräparaten mithilfe der Kryokonservierung. Es ist davon auszugehen, dass die Forschung sich zurzeit mit den Möglichkeiten einer Kryokonservierung von mehrzelligen Gebilden wie Organen befasst. Nach derzeitigem Stand ist es noch nicht möglich, die Organe im Kryostadium für eine längere Zeit aufzubewahren, ohne dass Eiskristalle die Integrität des Gewebes zerstören.

Die Konservierung des ganzen Körpers nach dem Tod ist insofern nicht nur eine Idee aus dem Science-Fiction-Genre. Eine amerikanische Firma bietet schon heute die Ganzkörperkonservierung durch das Einfrieren in flüssigem Stickstoff an. Derzeit gibt es keinen offiziellen Kenntnisstand über das Potenzial des Verfahrens.

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