Medizinprodukte - Labortechnik: HBA(R) und PICSI(R): Steigerung der ICSI-Erfolgsrate

Journal für Reproduktionsmedizin und Endokrinologie - Journal of Reproductive Medicine and Endocrinology 2012; 9 (3): 248

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Keywords: Gynäkologie-MT,  HBA,  Origio GmbH,  PICSI,  Reproduktionsmedizin-MT

Die Spermienselektion mithilfe der Hyaluronsäurebindung führt bei kombinierter Verwendung des HBA® (Spermien- Hyaluronat-Bindungstest) und der PICSI®-Schale (Selektion von an Hyaluronsäure gebundenen Spermien für die ICSI) zu einer deutlichen Verbesserung der ICSI-Ergebnisse.
Hyaluronsäure ist eine im menschlichen Körper häufig vorkommende gelartige Substanz aus vernetzten zuckerähnlichen Molekülen. Sie findet sich auch in der extrazellulären Matrix des Cumulus- Oophorus-Komplexes, der die Eizelle umgibt, und ist am Prozess der Bindung von Spermien an die Eizelle beteiligt. Reife Spermien bilden einen hyaluronsäurespezifischen Rezeptor aus, der die Bindung an die Eizelle ermöglicht und damit die Voraussetzung für eine erfolgreiche Befruchtung ist.
Die Bindung der Spermien an Hyaluronsäure zeigt einen erfolgreichen Abschluss der Spermatogenese an [1]. Spermien, denen die Fähigkeit zur Hyaluronsäurebindung fehlt, weisen dagegen übereinstimmend viele Aspekte einer verzögerten oder gestörten Zellund Kernreifung auf; sie besitzen einen Zytoplasmaüberschuss sowie eine unvollständige Histonumwandlung [1] und zeigen eine erniedrigte Expression des HspA2-Chaperon-Proteins sowie mit größerer Häufigkeit eine abweichende Morphologie [2]. Auch besitzen sie eine schwächere genomische Integrität. Spermien mit Hyaluronsäure-Bindefähigkeit zeigen dagegen weniger DNAEinzelstrangbrüche [3] und eine signifikante Reduktion der chromosomalen Aneuploidien [4]. Die Fähigkeit zur Hyaluronsäurebindung zeichnet somit ein reifes Spermium aus.
Der Grad der Bindung von reifen Spermien an Hyaluronsäure kann einerseits dazu genutzt werden, das Bindungspotenzial einer Samenprobe für weitere Therapieempfehlungen im Rahmen der IVF-Behandlung zu ermitteln (HBA®). Zum anderen können physiologisch intakte Spermien mit abgeschlossener Zell- und Kernreife sowie unbeschädigter DNA für die ICSI selektiert werden (PICSI®).

HBA®
Der HBA® ist ein Test, der eine Beurteilung von Spermienreife, -qualität und Fertilisierungspotenzial ermöglicht (Abb. 1). Aufschluss über den Reifegrad der Spermien in einer Samenprobe gibt der Anteil der Spermien, die an die Hyaluronsäuretropfen auf dem Objektträger binden. Ist der Anteil der bindenden Spermien nur gering, liegt ein Hinweis für Infertilität vor.
Bei einer retrospektiven Studie mit 253 Paaren erwies sich der HBA®-Wert als einziger neben dem Alter der Frau und der ART-Behandlung (IUI, IVF oder ICSI) mit dem Eintreten einer klinischen Schwangerschaft statistisch signifikant korrelierender Parameter aus einer Reihe von untersuchten Größen (HBA®-Wert, Spermienmorphologie, Anzahl motiler Spermien, ART-Behandlung, Alter, Ätiologie, FSH-Level und weitere) [5].

PICSI®
Im Gegensatz zur Auswahl der Spermien für die ICSI ausschließlich anhand ihrer Morphologie und Motilität, steht bei Verwendung der getesteten PICSI®- Schale, die mit Hyaluronsäure-Mikrotropfen versehen ist (Abb. 2), zusätzlich die Hyaluronsäure-Bindungsfähigkeit als Auswahlkriterium zur Verfügung. Bindende Spermien, die eine aktive Schwanzbewegung, aber keine Vorwärtsbewegung aufweisen, können direkt für die ICSI eingesetzt werden.

Kombination von HBA® und PICSI®: Steigerung der ICSI-Erfolgsrate
In einer Multicenter-Studie mit 802 ICSIPaaren [6] wurde eine Steigerung der Schwangerschafts- (50,8 vs. 37,9 %) und Implantationsrate (34,8 vs. 27,2 %) bei Verwendung der PICSI®-Schale zur Spermienselektion nachgewiesen, wenn das Sperma einen geringen HBA®-Wert (< 65 %) besaß. Zudem war unter Einsatz von PICSI® bei diesen Paaren die Abortrate signifikant reduziert. Die Fragmentierungsrate bei Tag-3-Embryonen sowie die Anzahl der Blastozysten an Tag 5 und deren Morphologie erreichten mit PICSI® signifikant höhere Werte [7].

Literatur:
1. Huszar G, et al. Hyaluronic acid binding by human sperm indicates cellular maturity, viability, and unreacted acrosomal status. Fertil Steril 2003; 79: 1616–24.
2. Prinosilova P, et al. Selectivity of hyaluronic acid binding for spermatozoa with normal Tygerberg strict morphology. RBM online 2009; 18: 177–83.
3. Yagci A, et al. Spermatozoa bound to solidstate hyaluronic acid show chromatin structure with high DNA chain integrity: An acridine orange fluorescence study. J Androl 2010; 31: 566–72.
4. Jakab A, et al. Intracytoplasmic sperm injection: a novel selection method for sperm with normal frequency of chromosomal aneuploidies. Fertil Steril 2005; 84: 1665–73.
5. Worrilow KC, et al. Hyaluronan binding assay (HBA®) and maternal age serve as positive predictors of clinical outcomes in assisted reproductive technology (ART). Hum Rep 2011; 26: i171–2.
6. Worrilow KC, et al. Increased clinical pregnancy rate (CPR) and statistically significant decrease in loss rates using hyaluronan in sperm selection: Prospective, multicenter, double-blind, randomized clinical trial. Fertil Steril 2011; 96: P-244.
7. Worrilow KC, et al. Prospective, multi-center, double-blind, randomized clinical trial evaluating the use of hyaluronan bound sperm (HBS) in ICSI: Statistically significant improvement in clinical outcomes. Fertil Steril 2011; 96: S58.

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