Einer der ersten Schritte in in vitro Bei der künstlichen Befruchtung (IVF) und anderen Fruchtbarkeitsverfahren geht es darum, die Ursache der Unfruchtbarkeit zu ermitteln. Unfruchtbarkeit kann durch eine Vielzahl von Faktoren verursacht werden, die entweder beim Mann oder bei der Frau oder bei beiden vorhanden sein können.

In vielen Fällen können einfache diagnostische Tests wie die Spermienzahl und ein transvaginaler Ultraschall die Ursache für die Unfruchtbarkeit direkt aufzeigen. In manchen Fällen ist das Problem jedoch viel komplizierter und kann nur durch eine Genanalyse bestätigt werden.

Eine der genetischen Analysen, die zur Identifizierung genetischer Ursachen für Unfruchtbarkeit eingesetzt werden, ist die Karyotypisierung. Was ist eine Karyotypisierung? Wie funktioniert sie? Solltest du dich für eine Karyotypisierung entscheiden? In diesem kurzen Artikel werden diese Fragen beantwortet, damit du mehr über die genetische Karyotypisierung erfährst.

Was ist eine Karyotypisierung?

Die Karyotypisierung, auch bekannt als Chromosomenanalyse, ist eine Art von Gentest, bei dem Größe, Form und Anzahl der Chromosomen in einer menschlichen Probe untersucht werden. Chromosomen sind fadenförmige Bündel aus dicht gepackten DNA-Strängen, die in unseren Zellen zu finden sind. Die Chromosomen enthalten unsere Gene, die letztlich unsere Körperfunktionen und -merkmale bestimmen, einschließlich der Fruchtbarkeit.¹

Der Mensch hat 23 Chromosomenpaare - ein Satz stammt von der Mutter und der andere vom Vater. Die Chromosomenpaare 1 bis 22 werden Autosomen genannt. Die 23^rd Paar Chromosomen sind die Geschlechtschromosomen, die entweder XX (für Frauen) oder XY (für Männer) sein können.²

Bei der Karyotypisierung werden die Chromosomen gepaart und nach Größe geordnet. Das Chromosomenpaar #1 ist das größte, während das Chromosomenpaar #22 das kleinste ist. Die Geschlechtschromosomen werden bei der Karyotypisierung als letztes angeordnet. Das X-Chromosom ist deutlich größer als das Y-Chromosom. Durch die Anordnung, Kennzeichnung und Charakterisierung der Chromosomenpaare liefert der Karyotyp ausreichende Informationen über den gesamten Chromosomensatz eines Menschen.³

Durch die Karyotypisierung können bestimmte Fehler in der Struktur und Anzahl der Chromosomen leicht erkannt werden. Ein fehlendes oder zusätzliches Chromosom im Karyotyp deutet zum Beispiel auf eine genetische Anomalie hin, die schwerwiegende gesundheitliche Folgen haben könnte. Karyotypen können auch strukturelle Veränderungen in den Chromosomen aufzeigen, z. B. Verdopplungen, Deletionen, Inversionen oder Translokationen.³

Da die Chromosomen Stapel von Genen enthalten, deuten Anomalien in den Chromosomen auf genetische Anomalien hin. Diese Fehler in den Genen und Anomalien in den Chromosomen können ernsthafte Unfruchtbarkeitsprobleme verursachen. Aus diesem Grund ist die Karyotypisierung ein sehr nützliches Instrument, um die Ursache der Unfruchtbarkeit bei Menschen, die sich einer IVF unterziehen, zu ermitteln.

Wer profitiert von der Karyotypisierung während der IVF?

Die Karyotypisierung wird für Paare empfohlen, die sich für eine intrauterine Insemination (IUI) und eine IVF mit intrazytoplasmatischer Spermieninjektion (ICSI) interessieren.⁴ Bei diesen Verfahren besteht ein erhöhtes Risiko, dass einige genetische Anomalien an die Nachkommen weitergegeben werden. Wenn du dein genetisches Profil kennst, kannst du besser entscheiden, ob du dich einer IUI oder ICSI unterziehen oder darauf verzichten solltest.

Wenn du noch keinen IVF-Zyklus hattest, aber daran interessiert bist, wäre eine Karyotypisierung sehr hilfreich, wenn du eines der folgenden Szenarien erlebst:

• Unfähigkeit, über ein Jahr lang schwanger zu werden.
• Sie hat ein totgeborenes Baby zur Welt gebracht.
• Fehlen von Spermien oder sehr niedrige Spermienzahl beim männlichen Partner.
• Primäre Ovarialinsuffizienz, auch bekannt als vorzeitige Eierstockinsuffizienz, bei der Partnerin.

Wie funktioniert das?

Der Prozess der Karyotypisierung beginnt mit der Entnahme von Blutproben. Dir und deinem Partner wird Blut abgenommen. Die Blutproben werden dann im Labor verarbeitet, um die Zellen zu extrahieren, die dann in einer Kultur gezüchtet werden. Wenn die Zellen ein bestimmtes Stadium der Zellteilung erreicht haben, werden sie angefärbt und unter einem Mikroskop untersucht. Die Zellen werden untersucht und es wird ein Foto des kompletten Chromosomensatzes gemacht. Dieses Foto, das so genannte Karyogramm, zeigt die Chromosomen nach ihrer Größe geordnet. Anhand des Karyogramms kann der Fertilitätsspezialist anhand der Größe und des Aussehens der Chromosomen Chromosomenanomalien erkennen.

Chromosomenanomalien bei unfruchtbaren Paaren durch Karyotypisierung festgestellt

Bei der Karyotypisierung konnten mehrere Chromosomenstörungen festgestellt werden, insbesondere bei unfruchtbaren Paaren. Sowohl bei männlichen als auch bei weiblichen unfruchtbaren Patienten wurde eine höhere Häufigkeit von Chromosomenstörungen festgestellt.⁵ Im Folgenden sind die wichtigsten Chromosomenanomalien aufgeführt, die bei unfruchtbaren Paaren, die sich einer IVF-Behandlung unterziehen, festgestellt werden:

• Numerische Anomalien
• Der Mensch hat 46 Chromosomen, die in Paaren gruppiert sind. Durch die Karyotypisierung können Anomalien in der Anzahl leicht identifiziert werden.
• Die häufigste numerische Chromosomenanomalie bei Männern ist das Klinefelter-Syndrom, das in 67% der anormalen Karyotypen bei Männern mit Azoospermie (fehlende Spermien im Samen) gefunden wird. Während normale Männer einen Karyotyp von XY haben, haben Männer mit dem Klinefelter-Syndrom zusätzlich zu ihrem XY-Profil ein zusätzliches X-Chromosom, so dass sie insgesamt 47 Chromosomen haben und einen Karyotyp von XXY. Die abnormalen XXY-Zellen entwickeln sich nicht normal weiter, was zu einer sehr geringen oder fehlenden Spermienzahl führt, was wiederum Unfruchtbarkeit zur Folge hat.⁵
• Andere numerische Anomalien, die bei unfruchtbaren Männern festgestellt wurden, sind ein Karyotyp mit 47 Chromosomen mit einem XYY-Profil und das Vorhandensein mehrerer Chromosomenfragmente, die auch als kleine überzählige Markerchromosomen bekannt sind.⁵
• Strukturelle Anomalien

Um normal zu funktionieren, sollten Chromosomen eine normale Struktur haben, die die Zusammensetzung der Fragmente in jedem Chromosomenarm umfasst. Die Karyotypisierung liefert ausreichende Informationen über die Struktur der Chromosomen.

Strukturelle Anomalien können in Form von sich wiederholenden Segmenten (Duplikation), fehlenden Fragmenten (Deletion), einem ungewollten Austausch von Material zwischen zwei Chromosomen (Translokation), einem Segment, das an einer anderen Stelle innerhalb des Chromosoms platziert ist (Inversion), und dem Hinzufügen eines Fragments von einem anderen Chromosom (Addition) auftreten.⁶ Diese Aberrationen können schwerwiegende Auswirkungen auf die Fruchtbarkeit haben. So kann die Deletion bestimmter Fragmente bei Männern zu einer Veränderung der Hodenfunktion führen, was wiederum Unfruchtbarkeit zur Folge haben kann. Bei Frauen kann die Inaktivierung bestimmter Abschnitte des X-Chromosoms zu einer gonadalen Dysgenesie führen, einer Erkrankung, bei der sich die Eierstöcke nicht entwickeln.⁵

Was wäre der beste Schritt für dich?

Wenn die Ergebnisse deiner Karyotypisierung positiv für ein genetisches Problem sind, ist es am besten, eine genetische Beratung in Anspruch zu nehmen. Bei der genetischen Beratung wird dein Arzt dir deine Ergebnisse erklären, dein genetisches Risiko ermitteln und dir deine Optionen auf der Grundlage deines genetischen Risikos aufzeigen. Dein Arzt kann eines der folgenden Verfahren empfehlen:

Genetische Präimplantationsdiagnostik vor dem Embryotransfer.

Bei der Präimplantationsdiagnostik (PID) wird aus einem der bebrüteten Embryonen eine Zelle entnommen, um sie auf bestimmte genetische Anomalien zu untersuchen. Bei der PID werden gesunde Embryonen ohne genetische Defekte für den späteren Transfer in die Gebärmutter ausgewählt. Bei diesem Verfahren besteht ein geringeres Risiko für eine frühe Fehlgeburt und ein Baby mit einer genetischen Störung.

Regelmäßige IVF-Zyklen anstelle einer intrazytoplasmatischen Spermieninjektion.

Die intrazytoplasmatische Spermieninjektion (ICSI) ist ein Verfahren, bei dem der Arzt die Spermien des männlichen Partners zur Befruchtung direkt in den Gebärmutterhals der Frau injiziert. Durch die direkte Injektion der Spermien in den weiblichen Fortpflanzungstrakt wird der Prozess der natürlichen Selektion umgangen, der sicherstellt, dass nur die gesündesten Spermien die Eizelle der Frau erreichen können. Aus diesem Grund besteht bei der ICSI ein höheres Risiko, dass genetische Defekte an das Kind weitergegeben werden.⁴ Um dies zu verhindern, kannst du dich für regelmäßige IVF-Zyklen entscheiden, die allerdings eine geringere Erfolgsquote haben.

Ziehe einen Samen-, Eizellen- oder Embryonenspender in Betracht.

Eine weitere Option, die du in Betracht ziehen kannst, ist die Verwendung von Spermien, Eizellen oder Embryonen eines Spenders. Spender werden in der Regel einer genetischen Analyse unterzogen, um sie auf genetische Krankheiten oder Anomalien zu untersuchen. Wenn du dich für einen Spender entscheidest, kannst du ein Baby bekommen, das nicht das genetische Problem hat, das du vielleicht hast.

Your IVF Support

Eine Karyotypisierung und die IVF-Reise im Allgemeinen können für angehende Eltern sehr verwirrend und überwältigend sein. Wenn du mit dem Gedanken spielst, dich einer IVF zu unterziehen, aber nicht weißt, in welche IVF-Klinik du gehen sollst, kannst du dich an einen vertrauenswürdigen Fruchtbarkeitsberater der dir hilft, die besten IVF-Kliniken in Bezug auf Technologie, Erfolgsraten und Erschwinglichkeit zu finden. Dein Fertilitätsberater kann dir auch Online-Kurse anbieten, die dir helfen, die Verfahren zu verstehen, häufige Fehler bei IVF-Behandlungen zu vermeiden und deine Fertilitätsoptionen zu optimieren. Kontakt einen Fruchtbarkeitsberater und erfahre mehr über den IVF-Prozess, die besten IVF-Kliniken und andere Techniken der künstlichen Befruchtung.

Referenzen

• Medline Plus. (2022). Karyotyp Genetischer Test. https://medlineplus.gov/lab-tests/karyotype-genetic-test/.
• Yahaya, T. et al. (2021). Chromosomenanomalien, die für Unfruchtbarkeit prädisponieren, Tests und Management: eine Übersichtsarbeit. Bull Natl Res Cent. 45(65):1-15.
• O'Connor, C. (2008). Karyotypisierung für chromosomale Anomalien. Naturerziehung. 1(1):27.
• Stellungnahme des Ausschusses. (2016). Perinatale Risiken im Zusammenhang mit der assistierten Reproduktionstechnologie. Obstet Gynecol, 128(3):e61-68.
• Chantot-Bastaraud, S., Ravel C., Siffroi, J. (2008). Zugrundeliegende Karyotyp-Anomalien bei IVF/ICSI-Patientinnen. Reproductive BioMedicine Online. 16(4):514-522.
• Ozkan, E., Lacerda, M. (2022). Genetik, zytogenetische Tests und konventioneller Karyotyp. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.