Jedes Jahr werden mehr als 2,5 Millionen Zyklen von in vitro Befruchtung (IVF) durchgeführt, was jedes Jahr zu mehr als 500.000 erfolgreichen Geburten führt. Seit ihrer Einführung in der Medizin hat die IVF zur Geburt von über 8 Millionen Kindern weltweit beigetragen.¹ Aus diesem Grund suchen unfruchtbare Paare auf der ganzen Welt nach IVF-Behandlungen, um sich ihren Traum von einer eigenen Familie zu erfüllen.

Die traurige Wahrheit ist jedoch, dass IVF und andere assistierte Reproduktionstechniken (ART) nicht alle Ursachen für Unfruchtbarkeit beseitigen können. Frauen mit vorzeitigem Versagen der Eierstöcke und Männer mit einer Spermienzahl von Null haben auch nach mehreren IVF- und ART-Zyklen Schwierigkeiten, schwanger zu werden. Für diese Fälle erforschen Fruchtbarkeitsforscher und Kliniker das Potenzial einer neuen wissenschaftlichen Technik - der Stammzelltherapie.

Was ist eine Stammzelltherapie?

Unter Stammzelltherapie versteht man die Verwendung von Stammzellen bei der Behandlung menschlicher Krankheiten. Stammzellen sind eine besondere Art von lebenden Zellen, die sich zu weiterführenden Zelltypen entwickeln können. Stammzellen können verwendet werden, um Zellen für die Reparatur, Entwicklung und Regeneration von Gewebe zu erzeugen. Wenn Stammzellen in ein bestimmtes Gewebe eingebracht werden, können sie die umliegenden schlafenden Zellen aktivieren und sie zur Zellteilung anregen, was zu einer Vermehrung und Regeneration führt.²

Wie kann die Stammzelltherapie bei Unfruchtbarkeit eingesetzt werden?

In den letzten Jahren haben Fruchtbarkeitsforscher mehrere experimentelle Studien durchgeführt, die zeigen, wie die Stammzelltherapie zur Behandlung von Unfruchtbarkeitserkrankungen eingesetzt werden kann. In den vergangenen Jahren wurden sowohl Studien zur weiblichen als auch zur männlichen Unfruchtbarkeit durchgeführt, die die Leistungsfähigkeit der Stammzelltherapie bei der Behandlung von Unfruchtbarkeit unter Beweis stellen.²

Vorläufige wissenschaftliche Studien zeigen, dass Stammzellen zur Behandlung von Krankheiten eingesetzt werden könnten, die zu Unfruchtbarkeit führen, wie z.B. vorzeitiges Eierstockversagen, altersbedingte geringe Eierstockreserve, Asherman-Syndrom, endometriale Dysfunktion und sehr geringe Spermienzahl.

• Vorzeitiges Versagen der Eierstöcke

Vorzeitige Eierstockinsuffizienz (POF) ist eine Erkrankung, bei der die Menopause bereits vor dem 40. Lebensjahr einsetzt. POF betrifft etwa 1% der Frauen und ist eine schwere Ursache für weibliche Unfruchtbarkeit. Bei Frauen mit POF sind die Eierstöcke nicht mehr funktionsfähig, weil die Follikel, die für den Eisprung zur Verfügung stehen, nicht mehr vorhanden sind. Da kein Eisprung stattfindet, gibt es keine befruchtungsfähigen Eizellen, was bei Frauen im fortpflanzungsfähigen Alter zu schwerer Unfruchtbarkeit führt.³ Da außerdem keine Eizellen zur Befruchtung gewonnen werden können, sind IVF-Verfahren bei Patientinnen mit POF nicht erfolgreich.²

Jüngste Tierversuche haben gezeigt, dass mit Hilfe der Stammzelltherapie neue Eizellen bei Frauen mit vorzeitigem Versagen der Eierstöcke produziert werden können, wodurch die Unfruchtbarkeit dieser Patientinnen behandelt werden kann.⁴ So wurde in einer Studie aus dem Jahr 2017 berichtet, dass die aus dem Knochenmark gewonnenen Stammzellen, die Mäusen transplantiert wurden, die Hormonproduktion in den Eierstöcken wiederherstellten und die Produktion neuer Eizellen anregten.⁵ Eine Studie aus dem Jahr 2014 hat gezeigt, dass Stammzellen aus Fruchtwasser, die Mäusen mit vorzeitiger Eierstockinsuffizienz transplantiert wurden, die Verkleinerung der Follikel in den Eierstöcken verhinderten und die Lebensfähigkeit der gesunden Follikel aufrechterhielten.⁶ Neue Studien haben auch das Vorhandensein von Keimzellen in den Eierstöcken entdeckt, die in naher Zukunft die ultimative Behandlung für vorzeitiges Eierstockversagen sein könnten.⁷

• Geringe ovarielle Reserve aufgrund von Alterung

Mit zunehmendem Alter der Frau unterliegen die Eierstöcke einer physiologischen Alterung, die durch den Rückgang der Anzahl und Qualität der Eizellen in den Eierstöcken beschrieben wird. Dies führt zu einer verminderten optimalen Fruchtbarkeit, sobald die Frau 50 Jahre alt ist. Eine altersbedingt verminderte Eierstockreserve ist die häufigste Ursache für weibliche Unfruchtbarkeit.⁸

Aufgrund der verminderten Anzahl und Qualität der Eizellen kann es für Frauen mit einer altersbedingten geringen Eierstockreserve schwierig sein, selbst nach mehreren IVF-Zyklen schwanger zu werden. In diesem Fall könnte die Stammzelltherapie eine wirksame Behandlung für Unfruchtbarkeit sein. Eine kürzlich veröffentlichte Studie aus dem Jahr 2017 hat gezeigt, dass Stammzellen aus der menschlichen Nabelschnur die Aktivität von Wachstumsfaktoren im Eierstock von Ratten in der Perimenopause fördern können, was zu einer Verbesserung der Eierstockreserve führt.⁹

• Asherman-Syndrom

Strukturelle Anomalien im weiblichen Fortpflanzungstrakt können ebenfalls Unfruchtbarkeit verursachen. Eine dieser Anomalien ist das Asherman-Syndrom, das sich auf das Vorhandensein von Verwachsungen in der Gebärmutter bezieht. Das Asherman-Syndrom tritt nach einer Dilatation und Kürettage auf, die durchgeführt wird, um eine Schwangerschaft oder eine unvollständige Fehlgeburt zu beenden, eine zurückgebliebene Plazenta nach der Geburt zu entfernen, eine Probe auf Gebärmutterkrebs zu entnehmen oder Endometriumpolypen zu entfernen.¹⁰

Aufgrund von Verwachsungen in der Gebärmutter ist es für Frauen mit Asherman-Syndrom schwierig, schwanger zu werden. Das Asherman-Syndrom wird bei 1,5% der Frauen diagnostiziert, die wegen Unfruchtbarkeit untersucht werden.¹⁰ Selbst wenn nach einer IVF erfolgreich ein Embryo erzeugt wird, kann es sein, dass Frauen, bei denen das Asherman-Syndrom diagnostiziert wurde und die sich wünschen, ihr Kind nach der IVF auszutragen, die Schwangerschaft nicht fortsetzen können.

Eine neue Behandlungsmethode für Patientinnen mit Asherman-Syndrom und anderen strukturellen Anomalien der Gebärmutter und der Gebärmutterschleimhaut ist die Stammzelltherapie. In einer Studie aus dem Jahr 2011 wurde berichtet, dass adulte Stammzellen bei einer Patientin mit schwerem Asherman-Syndrom erfolgreich eingesetzt wurden, um die Regeneration der Gebärmutterschleimhaut und eine anschließende Befruchtung einzuleiten. Die Stammzellen wurden aus dem eigenen Knochenmark der Patientin isoliert und dann in die Gebärmutter injiziert. Die Stammzellen regten die Vermehrung neuer Zellen in der Gebärmutterschleimhaut an, so dass eine 8 mm dicke Gebärmutterschleimhautschicht mit lebensfähigen Blutgefäßen entstand. Anschließend wurde ein Embryotransfer durchgeführt, der zu einer lebensfähigen intrauterinen Schwangerschaft führte. Die Schwangerschaft wurde durch den Nachweis der Fruchtblase, des Dottersacks und einer guten Herztätigkeit im Ultraschall bestätigt.¹¹

• Azoospermie (Fehlen von Spermien im Ejakulat)

Männliche Unfruchtbarkeit macht fast 50% aller Fälle von Unfruchtbarkeit aus. Die schwerste Form der männlichen Unfruchtbarkeit ist die nicht-obstruktive Azoospermie, eine Erkrankung, bei der in den Hoden keine Spermien produziert werden, weil die Spermatogenese nicht funktioniert.¹²

Da es keine lebensfähigen Samenzellen gibt, die für die IVF verwendet werden können, müssen Paare, die an Azoospermie leiden, Spendersamen für die IVF verwenden. Das ist eine große Herausforderung für die künstliche Befruchtung, vor allem wenn man bedenkt, dass die meisten Paare ihr Kind genetisch mit ihnen verwandt haben wollen.¹³

Eine vielversprechende therapeutische Strategie für Männer mit Azoospermie ist die Verwendung menschlicher induzierter pluripotenter Stammzellen, die aus den vorhandenen adulten Zellen des Patienten hergestellt werden können. Obwohl bereits erste Studien darüber veröffentlicht wurden, wie Stammzellen aus vorhandenen adulten Zellen erzeugt werden können, steht die klinische Anwendung von Stammzellen beim Menschen noch aus. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erkennen jedoch an, dass Stammzellen ein großes Potenzial für die Behandlung männlicher Unfruchtbarkeit haben, indem sie die Spermienproduktion in den Hoden anregen.¹³

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Referenzen

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