15 Jul „Ein IVF-Labor steckt voller interessanter Dinge“

Damit eine Kinderwunschbehandlung erfolgreich verlaufen kann, müssen viele Rädchen nahtlos ineinandergreifen. Sowohl in Sprechzimmern als auch in Behandlungsräumen und OP-Sälen arbeiten Spezialisten aus verschiedenen Fachgebieten Hand in Hand zusammen, um Frauen und Männern mit Kinderwunsch den Traum vom eigenen Baby zu erfüllen. Die entscheidenden Prozesse einer Kinderwunschbehandlung laufen aber in der Regel an einem Ort ab, zu dem Patientinnen und Patienten keinen Zugang haben: Im Labor. Um Ihnen einen kleinen Einblick in die wichtige Arbeit unserer Embryologinnen und Embryologen zu bieten, haben wir unsere Labormitarbeiterin Laura Van Os Galdos zum Interview gebeten. Mit unserer Blog-Redaktion sprach sie ausführlich über den Alltag im IVF-Life-Labor.

Heute präsentieren wir Ihnen den ersten Teil des Gespräches, in dem die Embryologin unter anderem verrät, welche Aufgaben Labormitarbeiter übernehmen, was mit Eizellen und Spermien im Labor passiert und welche Umgebungsbedingungen an ihrem Arbeitsplatz herrschen müssen.

Frau Van Os Galdos, welche Aufgaben übernehmen Labormitarbeiter?

Die Arbeit in einem IVF-Labor ist sehr vielfältig: Auf der einen Seite haben wir die technischen Aufgaben. Diese umfassen alle Behandlungen, die an Keimzellen durchgeführt werden. Dazu zählen zum Beispiel Eizellbefruchtungen und Mikroinjektionen, das Einfrieren und Auftauen von Zellen sowie Spermienanalysen und -vorbereitungen vor einer Behandlung.

Auf der anderen Seite gibt es verschiedene organisatorische Aufgaben wie Datenregistrierung, Kommunikation mit Patienten, Transportorganisation, Qualitätskontrollen, Auftragserteilungen, Verwaltung, Schulung, Forschung und Wartung von Geräten oder Lagertanks.

Wie sieht Ihr typischer Arbeitstag im Labor aus?

An einem typischen Arbeitstag im Labor kommen wir frühmorgens an, um die Embryonen zu beurteilen, die im Labor kultiviert werden. Zunächst beurteilen wir die Befruchtungsergebnisse der Embryonen, die am Vortag besamt oder mikroinjiziert wurden. Anschließend sehen wir uns die Embryonen an, die am aktuellen Tag übertragen wurden, und beurteilen deren Qualität.

In der Regel frieren wir nach diesem Schritt Embryonen ein und tauen Vorkerne auf. Zudem führen wir Transfersdurch und fahren mit der Eizellentnahme fort. Da die Inseminationen etwa 3 bis 4 Stunden nach der Eizellentnahme durchgeführt werden, kann der Tag ziemlich spät enden.

In der Regel arbeiten mindestens zwei Embryologen in zwei Schichten, damit die Arbeit aufgeteilt werden kann. Meistens werden zwischendurch auch Spermienanalysen und administrative Arbeiten durchgeführt. Angesichts der zahlreichen Aufgaben kann es manchmal ganz schön hektisch werden.

Wie sieht der typische Arbeitsplatz eines Labormitarbeiters aus und welche Geräte, Werkzeuge und technischen Hilfsmittel kommen zum Einsatz?

Ein IVF-Labor steckt voller interessanter Dinge. Normalerweise gibt es einen separaten Bereich für die Spermienverarbeitung und einen Raum für die Kryolagerung. Daneben haben wir die Inkubatoren, in denen die Eizellen und Embryonen kultiviert werden, und natürlich die Mikroinjektionsmikroskope. Dazu kommen noch die Abzüge, unter denen die Handarbeit verrichtet wird.

Wie läuft eine Eizellgewinnung grundsätzlich ab und was passiert dann mit den Eizellen im Labor?

Die Eizellen werden durch eine Injektionsnadel entnommen. Dieser Eingriff dauert unter Narkose in der Regel etwa 15 bis 20 Minuten. Durch diese Nadel werden Eizellen mit Flüssigkeit aus den Follikeln in Röhrchen gesaugt. Diese Röhrchen werden den Embryologen übergeben, die unter dem Mikroskop in der Follikelflüssigkeit nach Eizellen suchen. Die gefundenen Eizellen werden in einer Schale platziert und in den Inkubator überführt.

Die Eizellen sind von Zellschichten umgeben, die in der Regel entfernt werden müssen, um beurteilen zu können, ob sie reif sind oder nicht.

Worauf kommt es beim Umgang mit Eizellen an? Worauf müssen Labormitarbeiter dabei besonders achten?  

Eizellen müssen mit äußerster Sorgfalt behandelt werden. Die Umgebungsbedingungen, wie die Temperatur oder der pH-Wert des Nährmediums, müssen jederzeit zwischen bestimmten Werten gehalten werden. Dies wird erreicht durch Inkubatoren, die stabile CO2-, O2-, Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen aufrechterhalten, und Kulturmedien mit den richtigen Nährstoffen und pH-Stabilisatoren. Letztere warnen uns durch Farbveränderungen vor Abweichungen der pH-Bedingungen.

Es ist außerdem wichtig, die Eizellen auf intrinsische morphologische Defekte zu untersuchen. Eizellen, die bestimmte Anomalien aufweisen, sollten nämlich nicht mikroinjiziert werden. Dies gilt zum Beispiel für sogenannte „Riesenoozyten“. Diese Eizellen weisen genetische Anomalien auf und sollten daher niemals übertragen werden.

Wie läuft die Untersuchung von Spermien im Rahmen eines Spermiogramms ab?

Patienten geben Spermaproben ab, die uns im Labor übergeben werden. Wir müssen etwa 15 bis 30 Minuten warten, bis die Spermaprobe verflüssigt ist. Anschließend nehmen wir ein 10-ul-Aliquot dieser Probe und geben es in ein spezielles Spermienzählgerät namens Makler-Kammer. Unter dem Mikroskop können wir sehen, wie sich die Samenzellen bewegen.

Die Makler-Kammer ist mit winzigen Quadraten bedruckt, die wir unter dem Mikroskop sehen können. Für jede Samenzelle pro Quadrat gibt es 10 Millionen Samenzellen in der Probe. Wir zählen, wie viele Spermien pro Quadrat vorhanden sind, welcher Anteil sich bewegt und welcher eine normale Form hat. Indem wir dies viele Male tun, können wir einen Durchschnittswert für die jeweilige Probe berechnen.

Welche Faktoren werden bei einem Spermiogramm untersucht?

Bei einer Spermienanalyse werden drei Hauptparameter untersucht, die uns Hinweise auf die Befruchtungsfähigkeit einer Samenprobe liefern. Dazu zählt zum Beispiel die Spermienmotilität. Das heißt, wir ermitteln, welcher Anteil der Spermien sich bewegt. Zudem analysieren wir die Spermienmorphologie, also die Form der Spermien. Darüber hinaus wird die Spermienkonzentration gemessen. Damit ist gemeint, dass wir uns ansehen, wie viele Spermien sich in einer Samenprobe befinden.

Daneben messen wir andere Parameter wie den pH-Wert und das Volumen der Probe sowie das Vorhandensein von weißen Blutkörperchen. Diese geben Aufschluss darüber, wo das Problem liegen kann, wenn die Spermienwerte niedrig sind.

Wie werden Spermien dann aufbereitet?

Um das Sperma zu verarbeiten, müssen wir im Wesentlichen die Samenzellen von den restlichen Bestandteilen des Ejakulats, dem Samenplasma, trennen. Dann werden wir versuchen, unter diesen getrennten Samenzellen die besten für die Befruchtung herauszusuchen. Dafür stehen mehrere Möglichkeiten zur Verfügung. Zu den wichtigsten Techniken, die derzeit angewendet werden, zählen Dichtegradienten, die Swim-up-Technik und mikrofluidische Chips.

Welche Umgebungsbedingungen müssen im Labor eines Kinderwunschzentrums herrschen, damit Eizellen, Spermien und Embryonen nicht negativ beeinflusst werden?

Zunächst einmal sollten Operationssäle und IVF-Labore Reinräume sein, das heißt, sie müssen strenge Kriterien in Bezug auf Sterilität, Partikelzahl und Hygiene erfüllen. IVF-Labore sollten daher einen positiven Luftdruck haben, um zu vermeiden, dass ungefilterte Luft eindringt. Zudem sollten sie über HEPA-Filter an den Lufteingängen verfügen. Üblicherweise werden diese strengen Bedingungen unter anderem durch den Einsatz von Laborabzügen erreicht und präzise aufrechterhalten. Diese Geräte verhelfen uns bei der Arbeit mit Gameten oder Embryonen zu einer Luftqualität der Güteklasse A.

Darüber hinaus müssen Embryonen und Eizellen, wie bereits erwähnt, unter speziellen Temperatur-, Feuchtigkeits-, CO2-, O2- und pH-Bedingungen kultiviert werden. Diese können mithilfe von Inkubatoren, beheizten Oberflächen und speziellen Kulturmedien erzielt und jederzeit aufrechterhalten werden. Um sicherzustellen, dass keine Abweichungen auftreten, müssen diese Parameter ständig überwacht werden.

Welche Rolle spielt ein Inkubator für den Erfolg einer Kinderwunschbehandlung?

Inkubatoren sind isolierte Kammern, in denen die bereits genannten besonderen Bedingungen aufrechterhalten und überwacht werden. Sie müssen jährlich gewartet werden und über Alarmsysteme mit Notstromquellen verfügen. Die Systeme warnen uns, falls sich die Bedingungen ändern. Sie schlagen beispielsweise Alarm, wenn die Temperatur sinkt. Man könnte sagen, Inkubatoren sind wie Öfen, in denen Kuchen gebacken werden.

Woraus besteht eine Nährlösung? Weshalb werden Nährlösungen benötigt?

Nährlösungen versorgen Embryonen mit allen wesentlichen Nährstoffen, die sie zum Wachsen benötigen, und ahmen die Bedingungen nach, die Embryonen in einer natürlichen Umgebung, also in der Gebärmutter, haben würden. Nährlösungen enthalten unter anderem Pyruvat, Glucose, Aminosäuren, HSA, Antibiotika, pH-Indikatoren, Puffer sowie einige Salze und Ionen.

Sie möchten mehr über den Laboralltag wissen? Den zweiten Teil des Interviews finden Sie in Kürze an dieser Stelle. Darin erfahren Sie, wie sich eine In-vitro-Fertilisation von einer intrazytoplasmatischen Spermieninjektion unterscheidet, wie ein Embryo für den Embryonentransfer ausgewählt wird und wie sich verhindern lässt, dass Proben verloren gehen.

Laura Van Os Galdos

Die Embryologin Laura Van Os Galdos (30) schloss ihr Studium der Biotechnologie an der Universität von Salamanca (Spanien) ab. Ihren Master in Biomedical Sciences absolvierte sie an der Universität Amsterdam (Niederlande). Sie spezialisierte sich auf menschliche Reproduktion an der Universität Valencia (Spanien) und absolvierte ihre Ausbildung in einer Fruchtbarkeitsklinik in Madrid. Seit August 2016 ist sie Teil des IVF-Life-Teams.