System imitiert natürliche Spermienwanderung zur Erhöhung von Schwangerschaftsraten
Unfruchtbarkeit trifft weltweit etwa jedes sechste Paar. Derzeit ist In-vitro-Fertilisation (IVF) die häufigste, aber teuerste und invasivste Form der Schwangerschaftsunterstützung. Bei einer In-vitro-Fertilisation werden aus den Eierstöcken Eizellen entnommen und mit Spermien zusammengebracht, um den entstandenen Präembryo dann wieder in die Gebärmutter einzusetzen. Diesem nicht risikolosen Verfahren gehen in der Regel drei bis sechs Versuche der einfacheren intrauterinen Insemination (IUI) voraus, bei der die Samenflüssigkeit über einen entsprechenden Ballonkatheter direkt mittels Spritze in die Gebärmutter injiziert wird. „Leider ist die Erfolgsquote einer intrauterinen Insemination nicht sehr hoch und liegt je nach Patientenalter bei 6 bis 12 %“, sagt Projektkoordinator Amnon Weichselbaum, Mitbegründer und wissenschaftlicher Direktor von Fertiligent, einem Unternehmen in Israel, das mit EU-Zuschüssen im Rahmen des Projekts EVIE 2.0 ein neues Inseminationsgerät entwickelte. Frühere Untersuchungen hatten gezeigt, dass Spermien in der Regel etwa 4 Stunden brauchen, bis sie über Eileiter und Gebärmutterhals hoch zur bereiten Eizelle gewandert sind. „Statt die Gebärmutter mit Samenflüssigkeit zu fluten, wollten wir uns das Prinzip der unkomplizierteren intrauterinen Insemination zunutze machen und die Freisetzung verzögern, um die Empfängniswahrscheinlichkeit zu erhöhen,“ wie Weichselbaum weiter ausführt. „Konkret wollten wir die Samen möglichst nah an die wartende Eizelle bringen und die 4 Stunden imitieren, die die Spermien unter natürlichen Bedingungen für ihre Wanderung durch den Gebärmutterhals und in die Gebärmutter benötigen. Verteilt über diesen Zeitraum sollten die Spermien verzögert einwandern“, erklärt er. Mit der einfachen ersten Version des Systems konnte die Forschungsgruppe die Schwangerschaftswahrscheinlichkeit bereits um das 2,5-fache im Vergleich zur regulären IUI-Rate erhöhen, sodass die kostspielige Wiederholung von Zyklen der In-vitro-Fertilisation entfiel. „Dieser Erfolg beruht zum Großteil auf der größeren Anzahl an Spermien, die die Eileiter erreichen“, sagt Weichselbaum. Klinische Studien zeigten, dass die verzögerte Insemination der so genannten Bolus-Technik überlegen ist, bei der nur einmalig Spermien injiziert werden.
Optimierung des Systems
„Diese erste Version des Systems (EVIE 1.0) verwendet eine Injektionsnadel in einer intelligent gesteuerten Pumpe, die das Sperma verzögert und linear durch den vorgesehenen Katheter direkt zur Gebärmutter transportiert“, erklärt Weichselbaum. Die mit EU-Mitteln entwickelte zweite Version des Systems (EVIE 2.0) wiederum ist kleiner und bedienerfreundlicher, aber auch handlicher und robuster als der Vorgänger. Über die technisch ausgereifte Ballonkathetertechnologie werden die Spermien zur Öffnung der Eileiter dirigiert, um so die Entfernung bis zur empfangsbereiten Eizelle zu verkürzen. „Mit dem Einsatz des neuen Katheters wird die Erfolgsquote verbessert“, erklärt Weichselbaum. Außerdem wird der Engpass Gebärmutterhals umgangen, denn dort können die Spermien im Zervixschleim stecken bleiben und ihre Migration nicht vollenden. So ließe sich schließlich die Empfängniswahrscheinlichkeit erhöhen.
Einfaches Prinzip des Kits
„Der Einweg-Kit besteht aus der eigentlichen Pumpe mit steriler Spritze, die auch für eine herkömmliche intrauterinen Insemination verwendet wird, sowie unserem speziellen Ballonkatheter“, fügt Weichselbaum hinzu. „Faszinierend dabei ist das einfache Prinzip des Systems. Die gynäkologische Fachkraft muss lediglich den Katheter in die Gebärmutter einführen, den Ballon aufblasen, das Gerät mit einem Riemen am Bein der Patientin befestigen und den Auslöser betätigen. Alles Übrige läuft automatisiert ab.“ In Labortests konnte beim einzelnen EVIE 2.0-System die gute Leistung durch verzögerte Abgabe bislang bestätigt werden. „Offenbar funktioniert der lineare Modus der Spermienabgabe über genau 4 Stunden viel exakter und zuverlässiger als bei EVIE 1.0“, stellt Weichselbaum fest. Anders als diese mechanische Vorgängerversion mit 20 Einzelteilen und Komponenten hat EVIE 2.0 nur noch vier Komponenten, was die Herstellung einfacher und billiger macht. Der neue Prototyp wird nun in klinischen Studien für die kommende Markteinführung optimiert.
Schlüsselbegriffe
EVIE 2.0, EVIE 1.0, Fruchtbarkeit, Befruchtung, IUI, Empfängnis, IVF, Gebärmutter, Eierstock, Eileiter, Sperma, Katheter
