Polkörperdiagnostik – ein Schritt in die richtige Richtung?

MEDIZIN
ÜBERSICHTSARBEIT
Polkörperdiagnostik – ein Schritt in
die richtige Richtung?
Katrin van der Ven, Markus Montag, Hans van der Ven
ZUSAMMENFASSUNG
Einleitung: Die Polkörperdiagnostik (PKD) ist eine neue
Methode zur indirekten genetischen Untersuchung von
Eizellen. Sie wird im Rahmen einer In-vitro-Fertilisationsbehandlung
durchgeführt. Die Polkörperdiagnostik ist
labortechnisch anspruchsvoll und kein Routineverfahren,
das unkritisch in großem Umfang eingesetzt werden sollte,
denn ausreichende klinische Daten liegen nicht vor.
Methoden: Selektive Aufarbeitung der Literatur und Auswertung
eigener Daten zur Polkörperbiopsie.
Ergebnisse: Das Haupteinsatzgebiet der PKD ist der Nachweis
von Chromosomen-Fehlverteilungen (Aneuploidiediagnostik)
und mütterlicher Translokationen in Eizellen.
Paternale genetische Faktoren sind nicht und monogene
Erkrankungen nur eingeschränkt diagnostizierbar.
Diskussion: Die Wertigkeit der PKD als Ergänzung zur Steigerung
der Erfolgsraten der In-vitro-Fertilisation muss in
klinischen Studien noch belegt werden. Im Fall mütterlicher
Translokationen erscheint die PKD zur Senkung der
Abortraten schon heute anwendbar. Durch Fortentwicklung
der Biopsietechniken und molekulargenetischen Diagnostik
werden künftig mit der PKD umfassendere Untersuchungen
möglich sein.
Dtsch Arztebl 2008; 105(11): 190–6
DOI: 10.3238/arztebl.2008.0190
Schlüsselwörter: Polkörperdiagnostik, Aneuploidie-Testung,
In-vitro-Fertilisation, Kinderwunsch, Eizelle
Abteilung für Gynäkologische Endokrinologie und Reproduktionsmedizin,
Zentrum für Geburtshilfe und Frauenheilkunde, Universitätsklinikum Bonn:
Prof. Dr. med. van der Ven, PD Dr. rer. nat. Montag, Prof. Dr. med. van der Ven
190 Deutsches Ärzteblatt⏐Jg. 105⏐Heft 11⏐14. März 2008
D ie
Polkörperdiagnostik (PKD) ist eine Methode
zur genetischen Untersuchung von Eizellen
noch vor Abschluss der Befruchtung (Präkonzeptionsdiagnostik)
(1). Die Entnahme und Untersuchung des
ersten und zweiten Polkörpers ermöglicht eine indirekte
Aussage über die genetische Konstitution der Eizelle.
Im Gegensatz dazu offeriert die Präimplantationsdiagnostik
(PID) durch Entnahme und Analyse
einzelner Blastomeren die direkte Untersuchung des
Erbguts eines entstehenden Embryos (2). PKD und
PID sind nur im Rahmen einer In-vitro-Fertilisationstherapie
durchführbar. Die Verfahren erlauben den
Nachweis von numerischen Chromosomenfehlverteilungen
(Aneuploidien), Translokationen und monogenen
Erkrankungen. Ziele dieser Methoden sind, die
Erfolgsraten der assistierten Reproduktion zu verbessern
sowie Schwangerschaften und Geburten schwer
erkrankter Kinder zu vermeiden.
Aufgrund der höheren diagnostischen Aussagekraft
hat sich international die Präimplantationsdiagnostik
durchgesetzt. In Deutschland gilt die PID als nicht mit
dem Deutschen Embryonenschutzgesetz vereinbar.
Deshalb hat sich parallel zur anhaltenden ethischen
und juristischen Debatte über Inhalt und Nutzen dieser
gesetzlichen Regelung die Polkörperdiagnostik
etabliert.
Neben der methodischen Darstellung werden im
Folgenden auf der Basis einer selektiven Literaturaufarbeitung
Möglichkeiten und Wertigkeit der Polkörperbiopsie
für verschiedene diagnostische Fragestellungen
im zeitlichen und rechtlichen Rahmen des
Deutschen Embryonenschutzgesetzes erläutert und
diskutiert.
Meiose mit Bildung des ersten
und zweiten Polkörpers
Der diploide Chromosomensatz der Eizelle wird kurz
vor der Ovulation durch Vollendung der ersten Reifeteilung
auf einen haploiden Chromosomensatz reduziert
(Grafik 1). Ein Chromosomensatz verbleibt in
der Eizelle, während der zweite Chromosomensatz
unter Bildung des ersten Polkörpers aus dem Zytoplasma
ausgeschleust wird.
Nach Eindringen eines Spermiums folgt die zweite
Reifeteilung. Dabei spalten sich die zweifädigen
Chromosomen weiter in Chromatiden auf und ein
Chromatidensatz wird unter Bildung des zweiten Polkörpers
ausgeschleust. Die Zahl der Chromosomen

eziehungsweise Chromatiden in Polkörpern und Eizelle
ist nach regulär abgelaufener erster und zweiter
Reifeteilung gleich. Die Polkörper haben für die weitere
embryonale Entwicklung keine nachgewiesene
Bedeutung und stehen für diagnostische Maßnahmen
zur Verfügung.
Nach der Fertilisation entwickeln sich in der Eizelle
der männliche und weibliche Vorkern, die das maternale
und paternale Erbmaterial enthalten. 16 bis
20 h später lösen sich die Vorkernmembranen als Vorbereitung
auf die erste Zellteilung auf. Hiermit ist
nach biologischer Definition der Befruchtungsvorgang
abgeschlossen.
Regelungen des deutschen
Embryonenschutzgesetzes
Das Embryonenschutzgesetz von 1990 gibt den zeitlichen
und therapeutischen Rahmen für Verfahren der
künstlichen Befruchtung in Deutschland vor.
Als Embryo im Sinne des Embryonenschutzgesetzes
gilt bereits die befruchtete, entwicklungsfähige
menschliche Eizelle vom Zeitpunkt der „Kernverschmelzung“
an, ferner jede einem Embryo entnommene
totipotente Zelle. Embryonen dürfen einzig zum
Zweck des Embryotransfers erzeugt werden. Nach der
derzeitigen Interpretation dürfen maximal drei Eizellen
befruchtet und maximal drei Embryonen einzeitig
auf die Mutter übertragen werden. Da die Polkörperbiopsie
zeitlich vor der „Verschmelzung“ der Vorkerne
stattfindet, stellt sie eine Maßnahme der Präkonzeptionsdiagnostik
dar und ist mit dem Embryonenschutzgesetz
kompatibel. Für die Durchführung der
PKD steht jedoch nur ein enger zeitlicher Rahmen von
maximal 20 h zwischen Eindringen des Spermiums
und Sichtbarwerden der Vorkerne zur Verfügung
(Grafik 2).
Zur Erweiterung des engen Zeitrahmens, den das
deutsche Embryonenschutzgesetz vorgibt, könnte theoretisch
eine Kryokonservierung der Eizellen im Vorkernstadium
bis zum Abschluss der genetischen Diagnostik
erfolgen. Trotz guter Überlebens- und Entwicklungsraten
kryokonservierter Eizellen nach Polkörperbiopsie
konnten bislang nur wenige fortlaufende klinisch
nachweisbare Schwangerschaften erzielt werden.
Aufgrund ungelöster kryobiologischer Probleme stellt
dieses Vorgehen zurzeit noch keine akzeptable Strategie
dar.
Entstehung und Häufigkeit von
Aneuploidien
Aneuploidien, das heißt Abweichungen von der regulären
Chromosomenzahl, entstehen überwiegend
durch Fehlverteilungen der Chromosomen während
der Meiose (Grafik 3). Bis zu 80 Prozent der Aneuploidien
entstehen während der ersten Reifeteilung.
Die Häufigkeit von Aneuploidien in Eizellen steigt
nach dem 35. Lebensjahr stark an. Bei einer 40-Jährigen
sind schätzungsweise 50 bis 70 Prozent der reifen
Eizellen von einer Chromosomenanomalie betroffen
(3).
TABELLE 1
Polkörperdiagnostik (PKD) versus Präimplantationsdiagnostik (PID)
Dies erklärt das steigende Abortrisiko bei Patientinnen
mit höherem mütterlichem Alter. Ein natürlicher
Verlust von Embryonen mit abweichendem
Chromosomensatz setzt bereits in frühen embryonalen
Entwicklungsphasen ein und gilt als einer der
verantwortlichen Faktoren für die vergleichsweise geringe
Fertilität des Menschen (4). Neuere Daten belegen
jedoch auch bei jungen Frauen erhebliche individuelle
Unterschiede bezüglich der Zahl chromosomal
auffälliger Eizellen und Embryonen (5, 6, 7). Über
90 Prozent der embryonalen Chromosomenanomalien
sind maternalen Ursprungs.
Die Aneuploidieraten in Spermien sind bei normalem
väterlichen Karyotyp als gering einzustufen (1
bis 2,5 Prozent), steigen aber mit zunehmender Einschränkung
der Spermaqualität signifikant an. Trotzdem
tragen Spermien mit abweichender Chromosomenkonstitution
selbst bei Verfahren der künstlichen
Befruchtung nur geringfügig zum embryonalen Aneuploidierisiko
bei (8).
Indikationen zur Polkörperbiopsie
In Deutschland zielt die Polkörperdiagnostik hauptsächlich
auf verbesserte Behandlungserfolge der assistierten
Reproduktion und nur in Einzelfällen auf die
spezifische Diagnostik monogener Erkrankungen (9,
10) oder maternaler Translokationen (11).
Im Rahmen der assistierten Reproduktion müsste
die Identifikation chromosomal normaler Eizellen
durch die Polkörperdiagnostik höhere Implantationsund
Geburtenraten ermöglichen.
Dies könnte insbesondere für Patientinnen von Vorteil
sein, bei denen erhöhte Raten aneuploider Eizellen
zu erwarten sind. Dies ist etwa der Fall bei höherem
Lebensalter oder bei maternalen Translokationen,
und eventuell auch dann, wenn eine Implantation nach
Embryotransfer („Implantationsversagen“) wiederholt
ausbleibt oder bei ungeklärten rezidivierenden
Spontanaborten.
MEDIZIN
Polkörperdiagnostik Präimplantationsdiagnostik
Vorteile Vorteile
Polkörper sind keine embryonalen Zellen
Polkörper verzichtbar für weitere
Maternales und paternales Erbgut
beurteilbar
embryonale Entwicklung Breiteres Indikationsspektrum
Ggf. größere diagnostische Sicherheit
durch Untersuchung mehrerer Zellen
Nachteile Nachteile
Information nur über maternales Erbgut Entnahme embryonaler Zellen
Eingeschränktes diagnostisches Spektrum Potenzielle Einschränkung der
embryonalen Entwicklungsmöglichkeiten
durch Blastomerenbiopsie
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Meiose mit Bildung
des ersten und
zweiten Polkörpers
(PK)
Zeitlicher Ablauf
der Polkörperdiagnostik;
NVK,
Nukleolus-Vorläuferkörperchen
GRAFIK 1
Labortechnische Voraussetzungen
und diagnostische Sicherheit
Labortechnisch kritische Aspekte der Polkörperdiagnostik
umfassen:
❃ die atraumatische Eröffnung der äußeren Eizellhülle
(Zona pellucida)
❃ die zeitgerechte Entnahme der vollständigen Polkörper
❃ die präzise und umfassende genetische Diagnostik.
Das Eizelltrauma nach laservermittelter Eröffnung
der Zona pellucida wird mit circa 0,5 bis 1 Prozent
angegeben (12). Essenziell bleiben jedoch eine umfangreiche
Laborroutine und technische Erfahrung
der beteiligten Biologen und Genetiker. Bei der Aneuploidiediagnostik
kann sich der theoretische Vorteil
der PKD statistisch und klinisch erst auswirken, wenn
GRAFIK 2
methodenimmanente technische Risiken, wie zum
Beispiel Eizelltraumata und Fehldiagnosen, minimiert
werden.
Bei der Präimplantationsdiagnostik wurde beobachtet,
dass bei Entnahme von ein oder zwei Blastomeren
eine signifikante Reduktion des Implantationspotenzials
der Embryonen resultieren kann (13, 14,
15). Das methodische Vorgehen muss im Hinblick auf
die Polarität des frühen Embryos kritisch hinterfragt
werden, weil bereits im Vier-Zellstadium alle Blastomere
Differenzierungsmarker aufweisen (16). Die
Entfernung einzelner Blastomere könnte die Polarität
des Embryos und damit sein weiteres Entwicklungspotenzial
beeinflussen, auch wenn für die verbleibenden
Zellen des Präimplantationsembryos eine gewisse
kompensatorische Plastizität postuliert wird. Bei der
PKD werden lediglich Polkörper entnommen, die keine
physiologische Bedeutung für die weitere Embryonalentwicklung
haben. Ob aus diesem Grund die PKD
der PID im Rahmen der Aneuploidiediagnostik überlegen
ist, müssen Studien zeigen.
Methoden zum Nachweis chromosomaler
Fehlverteilungen
Nach Biopsie des ersten und zweiten Polkörpers erfolgt
die Darstellung verschiedener Chromosomen
(zumeist der Chromosomen 13, 16, 18, 21, 22) mit
einer Mehrfachproben-Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung
(FISH). Meiotische Fehlverteilungen der genannten
Chromosomen sind häufige Ursache für
Monosomien und Trisomien bei klinisch nachweisbaren
Schwangerschaften und führen in hohem Prozentsatz
zu Fehlgeburten. Bei der fluoreszenzmikroskopischen
Auswertung wird bestimmt, wie viele Kopien
der untersuchten Chromosomen/Chromatiden im ersten
beziehungsweise zweiten Polkörper vorhanden
sind.
Aus dem Ergebnis kann man indirekt auf den Chromosomensatz
der Eizelle schließen. Mit der gegenwärtigen
FISH-Technik können bis zu sechs Chromosomen
in einer Bestimmung erfasst werden (17). Im
Zeitrahmen, den das Embryonenschutzgesetz vorgibt,
sind maximal zwei Bestimmungsansätze mit der Analyse
von insgesamt zehn bis zwölf Chromosomen
durchführbar, was diese Untersuchungsmethode erheblich
limitiert. Die Aussagekraft des Verfahrens
wird weiterhin durch den sogenannten FISH-drop-out
eingeschränkt, bei dem eine FISH-Sonde das zu untersuchende
Chromosom nicht darstellt, obwohl es eigentlich
vorhanden ist. Die Häufigkeit des FISHdrop-out
wird mit zwei bis drei Prozent pro untersuchtes
Chromosom veranschlagt.
Weitere Methoden zur simultanen Darstellung aller
Chromosomen wurden in diesem Zusammenhang bereits
geprüft, sind aber entweder aus technischen
Gründen nicht praktikabel (18, 19) oder in der Zeitvorgabe
des Embryonenschutzgesetzes trotz kürzlich
erreichter technischer Fortschritte noch nicht anwendbar
(zum Beispiel comparative genomische Hybridisierung
[CGH] und Chiptechnologie) (20–24).
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Diagnostik monogener Erkrankungen
Die Polkörperdiagnostik kann zur Untersuchung monogener
Erkrankungen herangezogen werden, ist aber
der Präimplantationsdiagnostik in Praktikabilität und
Diagnosesicherheit klar unterlegen. Physiologische
Abläufe während der Meiose – wie der Austausch genetischen
Materials zwischen den homologen Chromosomen
in der Prophase der ersten Reifeteilung
(Crossing-over) gegebenenfalls kombiniert mit einer
vorzeitigen Chromatidensegregation – reduzieren die
Aussagekraft dieser Methode und machen die Analyse
des ersten und zweiten Polkörpers zur Sicherung einer
korrekten Diagnose zwingend notwendig.
Bei monogenen Erkrankungen erfolgt der Nachweis
der krankheitsspezifischen Mutation über eine
Polymerase-Kettenreaktion (PCR). Neben der Kontaminationsgefahr
bei Einzelzell-PCR sind methodeninhärente
Probleme, wie die ausschließliche Amplifikation
eines der zu untersuchenden Krankheitsallele
(Allele-drop-out) zu berücksichtigen. Ein Amplifikationsversagen
tritt bei Einzelzell-PCRs in 10 bis
20 Prozent der Fälle auf (25) und kann unerkannt zu
Fehldiagnosen führen.
Ein grundsätzlicher Nachteil der Polkörperdiagnostik
besteht darin, dass nur das mütterliche Erbgut untersucht
und eine Aussage über mögliche paternale
Faktoren nicht getroffen werden kann. Dies wäre bei
maternalen autosomal-dominanten oder x-chromosomalen
Erkrankungen maternalen Ursprungs akzeptabel,
weil alle mutationstragenden Eizellen unabhängig
von der genetischen Konstitution des Vaters zu einem
erkrankten Kind führen.
Auch bei der Diagnostik rezessiver Erbgänge müssen
alle mutationstragenden Eizellen (statistisch 50 Prozent)
verworfen werden, obwohl die Krankheit sich nur
bei 25 Prozent der entstehenden Embryonen manifestieren
würde. Der Grund dafür ist, dass nur 50 Prozent der
Spermien ebenfalls die Krankheitsanlage tragen.
TABELLE 2
GRAFIK 3
Ergebnisse der PKD zur Aneuploidie-Testung bei Frauen zwischen 35 und 39 Jahren und
mindestens 2 vorausgegangenen IVF-Versuchen
Prädiktiver Wert der Polkörperbiopsie
bei der Aneuploidiediagnostik
Schätzungen zur Diagnosesicherheit der Polkörperbiopsie
basieren auf Daten aus Abortmaterial. Ausgehend
von chromosomenspezifischen Trisomieraten
in Abortmaterial wurde veranschlagt, dass durch
Analyse der Chromosomen 13, 16, 18, 21 und 22
etwa 50 Prozent der Chromosomenaberrationen, die
bei Fehlgeburten im ersten Trimenon auftreten, erfasst
würden (e1). Die geringe Zahl der durch Polkörperbiopsie
mit FISH erkennbaren Chromosomen
stellt also eine klare Limitation der Methode dar.
Vergleichende Untersuchungen von Eizellen mitsamt
zugehörigen ersten Polkörpern durch FISH
und CGH zeigten, dass bei Einsatz von fünf FISH-
Sonden nur 37 Prozent der tatsächlich vorhandenen
Chromosomenanomalien erkannt wurden. Die Nachweisrate
steigt beim Einsatz von zwölf FISH-Son-
PKD-Gruppe Kontrolle Statistik
Behandlungszyklen 159 163
Alters-Median 37,8 36,9 n.s.
Transferrate 89,3 % (142/159) 90,2 % (147/163) n.s.
Embryonen/Transfer 1,77 (251/142) 2,02 (297/147) P < 0,05
Biochemische SS-Rate/Transfer 31,7 % (45/142) 31,9 % (47/147) n.s.
Klinische SS-Rate/Transfer 28,9 % (41/142) 21,8 % (32/147) n.s.
Implantationsrate 17,5 % (44/251) 11,8 % (35/297) P < 0,05
Abortrate 19,5 % (8/41) 28,1 % (9/32) n.s.
Geburtenrate/Zyklus 20,8 % (33/159) 14,1 % (23/163) n.s.
Geburtenrate/Transfer 23,2 % (33/142) 15,6 % (23/147) P = 0,1
Zur statistischen Analyse wurden ANOVA und Chi-square-Test eingesetzt;
PKD, Polkörperdiagnostik; IVF, In-vitro-Fertilisation; n.s., nicht signifikant
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Entstehung
numerischer
Chromosomenaberrationen(Trisomie/Monosomie)
bei der
Bildung des ersten
Polkörpers
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TABELLE 3
Ergebnisse der PKD zur Aneuploidie-Testung bei Frauen ✞ 40 Jahren
PKD-Gruppe Kontrolle Statistik
Behandlungszyklen 103 110
Transferrate 80,6 % (83/103) 92,7 % (102/110) n.s.
Embryonen/Transfer 1,75 (145/83) 2,03 (207/102) P < 0,05
Biochemische SS-Rate/Transfer 20,5 % (17/83) 18,6 % (19/102) n.s.
Klinische SS-Rate/Transfer 14,5 % (12/83) 14,7 % (15/102) n.s.
Implantationsrate 9,7 % (14/145) 7,2 % (15/207) n.s.
Abortrate 14,3 % (2/14) 46,7 % (7/15) P = 0,06
Geburtenrate/Zyklus 9,8 % (10/103) 7,3 % (8/110) n.s.
Geburtenrate/Transfer 12,0 % (10/83) 7,8 % (8/102) n.s.
den auf 67 Prozent der durch CGH diagnostizier-baren
Aneuploidien der Eizell-/Polkörperpaare (13, 22,
23).
Die zusätzliche Analyse des zweiten Polkörpers
verbessert die Nachweisraten chromosomaler Fehlverteilungen
deutlich. Eine Untersuchungsreihe an
10 317 Oozyten aus 1 551 IVF-Zyklen (e2) fand bei
FISH-Analyse des ersten und zweiten Polkörpers für
fünf Chromosomen (Chromosom 13, 16, 18, 21, 22)
eine Aneuploidierate von 61,8 Prozent. Ein Drittel der
entdeckten Aneuploidien entstand während der zweiten
Reifeteilung und war somit nur im zweiten Polkörper
nachweisbar (6, e2, e3).
Während die Aneuploidieraten in Eizellen mit dem
mütterlichen Alter steigen (6, e3), zeigen postmeiotische
Anomalien, die während der mitotischen Teilungen
des frühen Embryos entstehen (zum Beispiel
Chromosomenmosaike) in allen Altersgruppen vergleichbare
Inzidenzen.
Postmeiotische Chromosomenanomalien, nicht jedoch
Aneuploidien, korrelieren eindeutig mit veränderter
Morphologie und reduzierter Teilungsgeschwindigkeit
der betroffenen Embryonen (e3). Da
laut Embryonenschutzgesetz die Auswahl der Eizellen
für den späteren Embryotransfer bereits im Vorkernstadium
erfolgen muss, können die genannten
Beurteilungskriterien der Embryonenqualität in
Deutschland klinisch nicht genutzt werden.
Der Karyotyp der reifen Eizelle ist nach neueren
Studien der hauptsächliche determinierende Faktor
des Entwicklungspotenzials der resultierenden Embryonen.
Die Mehrzahl der euploiden Eizellen entwickelt
sich zu euploiden Embryonen, die wiederum
in einem wesentlich höheren Prozentsatz das Blastozystenstadium
erreichen als Embryonen mit Chromosomenanomalien
(93 versus 21 Prozent) (e4). Die
Aneuploidiediagnostik ist somit gerade in Deutschland
ein wichtiges Instrument zur Identifikation von
Eizellen mit hohem Entwicklungspotenzial.
Zur statistischen Analyse wurden ANOVA und Chi-square-Test eingesetzt;
PKD, Polkörperdiagnostik
Während Chromosomenanomalien mit Ursprung in
der Meiose alle Zellen des Embryos betreffen, können
postmeiotische Aneuploidien im Hinblick auf die Zahl
betroffener Blastomeren und die Auswirkungen auf
die weitere Entwicklung des Embryos heterogen sein.
Die hohe Diskordanz der Chromosomenbefunde,
die im Rahmen der PID an verschiedenen Blastomeren
desselben Embryos erhoben wurden (7, e5), und
die Festlegung adäquater Konsequenzen bei pathologischen
Befunden stellen derzeit ein signifikantes
praktisches Problem der Präimplantationsdiagnostik
dar (e5, e6).
Ergebnisse der PKB
zum Aneuploidiescreening
Wie bei der Präimplantationsdiagnostik (12, 15, e6,
e7) ist der Nutzen der Aneuploidietestung bei der Polkörperbiopsie
im Hinblick auf eine Steigerung der Erfolgsraten
der extrakorporalen Befruchtung zurzeit
noch umstritten.
International wird die Polkörperdiagnostik zum
Aneuploidienachweis in großem Umfang nur von der
Arbeitsgruppe um Verlinsky eingesetzt. Die umfangreichste
retrospektive Ergebnisdokumentation dieser
Gruppe umfasst mehr als 1 200 Behandlungszyklen
bei Patientinnen mit einem Durchschnittsalter von
38,5 Jahren und nicht näher definierter reproduktionsmedizinisch
„schlechter Prognose“. Die klinische
Schwangerschaftsrate aller Zyklen mit Embryotransfer
nach Analyse von fünf Chromosomen wurde mit
22 Prozent angegeben. Durchschnittlich wurden 2,35
Embryonen übertragen (e8). Eine Kontrollgruppe
wird nicht präsentiert.
Das Deutsche IVF-Register (DIR), das alle in
Deutschland durchgeführten IVF-Zyklen prospektiv
erfasst, zeigt für alle Patientinnen über 35 Jahre nach
regulärer IVF ohne Polkörperdiagnostik eine klinische
Schwangerschaftsrate pro Embryotransfer von
21,3 Prozent (DIR 2003). Eine Auswertung der PKD
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ei 460 Frauen aus einem deutschen IVF-Zentrum erbrachte,
wie in der Arbeit von Verlinsky (e6), klinische
Schwangerschaftsraten, die bei fehlender eigener
Kontrollgruppe sogar unter den Vergleichsdaten des
DIR liegen (e9).
Zum Nachweis des effektiven Nutzens der PKD
zur Aneuploidiediagnostik sind daher kontrollierte
Studien oder zumindest die Einbeziehung einer zentrumsbezogenen
Kontrollgruppe zwingend erforderlich.
Unter dieser Maßgabe haben die Autoren nach
Optimierung der Labortechniken eigene, prospektiv
in einem DIR-kompatiblen Erfassungsprogramm dokumentierte
Behandlungsdaten nach Zyklen mit
und ohne PKD ausgewertet. Die Ergebnisse für die
Untergruppe der Frauen im Alter von 35 bis 39 Jahre
mit mindestens zwei vorausgegangenen IVF-/ICSI-
Behandlungsversuchen sind in Tabelle 2 dargestellt.
Diese Daten zeigen, dass trotz einer geringeren
Zahl transferierter Embryonen in der PKD-Gruppe
signifikant höhere Implantationsraten erzielt werden
konnten.
Eine Auswertung für Patientinnen über 39 Jahre
lässt erkennen, dass nach Durchführung einer PKD
bei vergleichbarer klinischer Schwangerschaftsrate
die Abortrate abnimmt (Tabelle 3). Diese Ergebnisse
weisen darauf hin, dass ein indikationsbezogener Einsatz
der PKD, zum Beispiel bei erhöhtem Patientenalter,
durchaus vorteilhaft sein könnte. Weitere Untersuchungen
an größeren Patientenkollektiven und unter
standardisierten Laborbedingungen sind aber zur klinischen
und wissenschaftlichen Evaluierung der PKD
unbedingt erforderlich. Eine eingeleitete Multicenterstudie
konnte aufgrund unterschiedlicher Laborroutine
und Biopsietechniken nicht fortgesetzt werden.
Ausblick
Die Polkörperdiagnostik ist eine neue Methode zur indirekten
genetischen Untersuchung der Eizelle, deren
therapeutischer Nutzen bei individuellen Patientengruppen
noch eindeutig belegt werden muss. Obwohl
bereits in mehreren deutschen Labors etabliert, ist die
Polkörperbiopsie technisch anspruchsvoll und keine
Routinemethode, die unkritisch in großem Umfang
eingesetzt werden sollte.
Parallel zur klinischen Evaluierung und Definition
klarer Indikationsgruppen ist eine weitere Optimierung
der Labortechniken wünschenswert. Dazu
gehören Verbesserungen der Biopsietechniken und
der Kryokonservierung von Eizellen nach Polkörperbiopsie
sowie die Erhöhung der Zahl untersuchter relevanter
Chromosomen bei der Aneuploidiediagnostik.
Unbestritten ist, dass in den nächsten Jahren die
Weiterentwicklung molekulargenetischer Methoden
auch die klinische Bedeutung der Polkörperdiagnostik
beeinflussen wird.
Als wesentlicher Nachteil der Polkörperdiagnostik
gegenüber der Präimplantationsdiagnostik durch Blastomerenbiopsie
wird bestehen bleiben, dass paternale
Faktoren nicht und monogene Erkrankungen nur
eingeschränkt diagnostizierbar sind. Zu betonen ist
weiterhin, dass die Polkörperbiopsie keine vorgezogene
Pränataldiagnostik darstellt und diese nicht ersetzen
kann.
In Kenntnis dieser Einschränkungen ist die Polkörperdiagnostik
zum Beispiel zur Aneuploidietestung
dennoch ein Schritt in die richtige Richtung als indikationsbezogene
Ergänzung einer Sterilitätstherapie
unter den limitierten Bedingungen des deutschen Embryonenschutzgesetzes.
Interessenkonflikt
Die Autoren erklären, dass kein Interessenkonflikt im Sinne der Richtlinien
des International Committee of Medical Journal Editors besteht.
Manuskriptdaten
eingereicht: 6. 7. 2006, revidierte Fassung angenommen: 16. 10. 2007
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ASS-300 senkt Risiko für Kolonkarzinom
Aspirin in biologisch relevanter Dosis kann die Häufigkeit des kolorektalen
Karzinoms reduzieren. Jedoch kann wegen der möglichen Risiken bei
einer Langzeiteinnahme und der Verfügbarkeit alternativer Präventionsstrategien
die Aspirineinnahme zur Krebsprävention der Allgemeinbevölkerung
nicht empfohlen werden. In Großbritannien wurden in den späten
1970er-Jahren und frühen 1980er-Jahren zwei große randomisierte
Studien durchgeführt – die British Doctors Aspirin Study und die „UK-TIA
Aspirin Study“. Die Langzeitergebnisse (Untersuchungszeitraum > 20
Jahre) der UK-TIA-Studie wurden erst kürzlich präsentiert, weil mit einer
hohen Verzögerung der Aspirinwirkung auf die Entwicklung des kolorektalen
Karzinoms gerechnet werden musste. Schließlich dauert der Übergang
eines gutartigen Adenoms in ein invasiv wachsendes Karzinom
Anschrift für die Verfasser
Prof. Dr. med. Hans van der Ven
Abteilung für Gynäkologische Endokrinologie und Reproduktionsmedizin
Zentrum für Geburtshilfe und Frauenheilkunde
Universitätsklinikum Bonn
Sigmund-Freud-Straße 25, 53105 Bonn
SUMMARY
Polar Body Diagnosis – A Step in The Right Direction?
Introduction: Polar body diagnosis (PBD) is a new diagnostic method
for the indirect genetic analysis of oocytes, which is carried out as
part of in vitro fertilization. The biopsy of polar bodies is technically
demanding and cannot be adopted uncritically a routine practice,
in the absence of robust data to support this laboratory procedure.
Methods: Selective literature review and analysis of own PBD data.
Results: The main application of PBD is the detection of chromosomal
aneuploidies and maternally inherited translocations in oocytes. The
major disadvantage of PBD is that the paternal contribution to the
genetic constitution of the developing embryo cannot be evaluated.
Moreover, the potential value of polar body biopsy for the diagnosis of
monogenetic diseases is limited. Discussion: The role of PBD in improving
of success rates in assisted reproduction requires evaluation
in further clinical trials. For maternal translocations, PBD can be used
to reduce the risk of miscarriage. Rapid development in the field of
molecular diagnostic and biopsy techniques will also influence PBD
and will most likely allow wider application of this method in the near
future. Dtsch Arztebl 2008; 105(11): 190–6
DOI: 10.3238/arztebl.2008.0190
Key words: polar body diagnosis, aneuploidy testing, in vitro fertilization,
infertility, oocyte
The English version of this article is available online:
www.aerzteblatt-international.de
eLiteratur:
www.aerzteblatt.de/lit1108
196 Deutsches Ärzteblatt⏐Jg. 105⏐Heft 11⏐14. März 2008
@
(Adenom-Karzinom-Sequenz) mindestens 10 Jahre. In der Tat zeigten
die Ergebnisse, dass die Einnahme von 300 g (oder mehr) ASS über
mindestens fünf Jahre die Häufigkeit des kolorektalen Karzinoms um
37 % (Hazard ratio: 0,63; 95-%-KI: 0,47–0,85; von 3,8 % auf 2,5 %
absoluter Häufigkeit) zu senken vermochte. Die krebssenkende Wirkung
des Aspirins war dabei unabhängig von Alter, Geschlecht, ethnischer Zugehörigkeit
oder Herkunftsland der untersuchten Personen. Die Wirkung
fand sich auch bei Personen mit Fällen von kolorektalem Karzinom bei
Verwandten ersten Grades, bei denen das Krebsrisiko um das Zwei- bis
Dreifache erhöht ist. Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass die Einnahme
von 300 mg ASS oder mehr für fünf Jahre bei der primären
Prävention des kolorektalen Karzinoms wirksam ist, allerdings mit einer
Latenzzeit von zehn Jahren. w
Flossmann E et al.: Effect of aspirin on long-term risk of colorectal cancer: consistent evidence from randomized and observational studies. Lancet 2007; 369: 1603–13.
E-Mail: enrico.flossmann@clneuro.ox.ac.uk

ÜBERSICHTSARBEIT
Polkörperdiagnostik – ein Schritt in
die richtige Richtung?
Katrin van der Ven, Markus Montag, Hans van der Ven
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MEDIZIN
Deutsches Ärzteblatt⏐Jg. 105⏐Heft 11⏐14. März 2008 1