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Kryokonservierung und Vitrifikation

Kryokonservierung

Schon seit langem werden Zellen in Flüssigstickstoff (-196°C) eingefroren. Vor allem bei sehr kleinen Zellen, wie z.B. den Samenzellen, ist dies sehr einfach umsetzbar. Auf diese Weise entstanden über mehrere Jahrzehnte Samenbanken. Sind die Zellen oder Gewebefragmente allerdings größer ist das Einfrieren im Flüssigstickstoff viel schwerer, da dabei im Zytoplasma (die flüssige Komponente einer Zelle) Kristalle entstehen können, die die Organellen und das genetische Material (Zellkern) beschädigen können. Auf Grund dessen war speziell das Einfrieren der größten Zelle des menschlichen Körpers, der Eizelle, bis vor kurzem noch sehr, sehr schwer, da dies mit der Slow Freeze-Technik geschah. Selbst das Einfrieren von Embryonen, die eigentlich aus kleineren Zellen bestehen, lieferte nur schwache bis mittelmäßige Resultate ab.

Vitrifikation

Die Vitrifikation dahingegen ist eine neue Technik, bei der Eizellen und Embryonen eingefroren werden, ohne daβ deren Qualität verloren geht. Diese Technik ist deutlich einfacher und wird in der Zukunft sicher günstiger werden als alle anderen Techniken. Teure Materialien und Verfahren, wie z.B. ein computergesteuertes Programm zum Einfrieren, werden nicht benötigt. Im Gegensatz zur Slow Freeze-Technik wird bei der Vitrifikation ein größerer Anteil von Kryoprotektivum (d.h. des Gefriermediums) verwendet, wodurch die Eizellen bedeutend schneller abgekühlt werden. Die Gefrierdauer bei der Vitrifikation (Fast Freeze) verringert sich dadurch von 3 Stunden auf 10 Minuten.

Die Herabsetzung der Gefrierdauer ist sehr wichtig, da dadurch die Kristalle keine Zeit haben sich zu bilden. Schließlich ist es so, dass die Eizelle eine ungeheuer große Zelle ist - im Verhältnis ist die Eizelle die größte Zelle in einem menschlichen (Frauen-) Körper - wodurch während des Gefrierprozesses schnell spitze Eiskristalle entstehen können, die die Eizelle beschädigen. Die Vitrifikation bietet hier also eine Lösung des Problems. Außerdem liegt die Überlebenswahrscheinlichkeit einer vitrifizierten Eizelle dann auch bei über 90%.

Desweiteren ermöglicht die Vitrifikation auch das Einfrieren von komplexeren Strukturen, wie z.B. von stärker entwickelten Embryonen, die sich an Tag 5 nach einer Punktion bereits im Stadium der Blastozysten befinden. Dadurch haben wir die Chance, eine bessere und stärkere Selektion von den einzufrierenden Embryonen durchzuführen. Selbstverständlich erhöht dies wiederum die Wahrscheinlichkeit einer Schwangerschaft pro Embryonenübertragung.