Methoden der Präimplantationsdiagnostik. Potenzielles Anwendungsspektrum, Rechtslage und ethischer Diskurs


Facharbeit (Schule), 2021

19 Seiten, Note: 15


Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

2 Darstellung der Methoden der PID
2.1 Extrakorporale Befruchtung durch IVF/ICSI
2.2 Embryobiopsie durch Blastomerbiopsie/Blastozystenbiopsie

3 Diagnostische Methoden
3.1 Polymerase-Kettenreaktion (PCR)
3.2 Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH)

4 Embryotransfer

5 Anwendungsspektrum der PID
5.1 Ermittlung von monogenen Erbkrankheiten
5.2 Chromosomal bedingte Krankheiten und altersbedingte Aneuploiden
5.3 Männliche Fruchtbarkeitsstörungen
5.4 Selektion von Geschlecht
5.5 Medizinische Selektion (HLA-Matching)
5.6 Selektion von Kindern mit genetisch bedingten Krankheiten

6 Risiken und Probleme der IVF/ICSI und der PID im Allgemeinen

7 Die Rechtslage in Deutschland
7.1 Das Embryonenschutzgesetz (ESchG) mit Bezug auf die PID

8 Ethischer Diskurs

9 Schluss

10 Quellen und Literaturverzeichnis

1 Einleitung

Mithilfe der Präimplantationsdiagnostik (PID) ergibt sich die Möglichkeit künstlich befruchtete Embryonen vor der Übertragung in die Gebärmutter genetisch zu untersuchen. Diese Form von Untersuchung wird bereits in einigen europäischen Ländern und außereuropäischen Ländern praktiziert. In Deutschland ist die PID aufgrund des Embryonenschutzgesetzes (ESchG) verboten oder in Ausnahmefällen stark eingeschränkt möglich, allerdings wird über die Anwendung zurzeit immer noch diskutiert.

In dieser Facharbeit werde ich zuerst die zellbiologische und molekulargenetische Untersuchung der PID erläutern. Des Weiteren wird das potenzielle Anwendungsspektrum der Präimplantationsdiagnostik betrachtet. Danach wird die Rechtslage in Deutschland mit Hinblick auf das Embryonenschutzgesetz (ESchG) vorgenommen und um die Facharbeit abzuschließen wird ein ethischer Diskurs über die PID vollzogen.

2 Darstellung der Methoden der PID

2.1 Extrakorporale Befruchtung durch IVF/ICSI

Um eine PID durchzuführen, werden zunächst Embryonen benötigt, die außerhalb des Körpers befruchtet wurden (extrakorporal). Daher müssen der Frau Eizellen entnommen werden, um Embryonen künstlich herzustellen. Für die extrakorporale Befruchtung gibt es zwei Methoden: Die In Vitro Fertilisation (IVF) und die Intrazytoplasmatische Spermieninjektion (ICSI). Diese Methoden werden im Folgenden erläutert.1

Bei einem Menstruationszyklus einer Frau reift im Normalfall eine Eizelle heran. Um die Technik der In Vitro Fertilisation (IVF) anzuwenden, ist eine Eizelle zu wenig.2 Um daher viele reife Eizellen zu erhalten, wird eine hormonelle Stimulation bei der Frau erzeugt, welche die Heranreifung mehrerer reifer Eizellen zur Folge hat.3 Danach werden die Eizellen unter Ultraschallbeobachtung mit einer Hohlnadel entnommen und in einem speziellen Nährmedium kultiviert. Als Nächstes findet die Insemination statt. Bei der Insemination werden zu den gewonnen Eizellen Spermien dazugegeben.4 Diese Spermienzellen werden auf ihre Anzahl, Form und Beweglichkeit vorher untersucht.5 Nach 15 bis 20 Stunden wird betrachtet, ob es zu einer Befruchtung der Eizelle kam. Nach ca. 48 Stunden sollten sich dann 2- bis 8- zellige Embryonen gebildet haben.6

Neben der erläuterten Methode der IVF gibt es ebenfalls die Technik der ICSI. Diese Methode wird vor allem genutzt, wenn der Mann Fruchtbarkeitsstörungen aufweist. Bei der ICSI wird ein einzelnes Spermium in das Cytoplasma der Eizelle injiziert. Hierzu wird zunächst die Eizelle unter einem Mikroskop mit einer feinen Glaspipette fixiert. Das einzelne Spermium befindet sich in einer feinen Kanüle, welche anschließend in die Eizelle hineingeschoben wird. 16 bis 18 Stunden später wird festgestellt, ob es zu einer Befruchtung der Eizelle gekommen ist. 72 Stunden später sollten sich bei einer normalen Entwicklung 8- zellige Embryonen erkennen lassen.7

2.2 Embryobiopsie durch Blastomerbiopsie/Blastozystenbiopsie

Als nächstes wird den extrakorporal befruchteten Embryonen Zellen entnommen, um eine nachfolgende genetische Diagnostik durchzuführen. Je nach Entwicklung des Embryos wird entweder die Blastomerbiopsie oder die Blastozystenbiopsie genutzt.8

Die Blastomerbiopsie erfolgt an Embryonen am dritten Tag nach der Befruchtung, also im 6- bis 10-Zellstadium.9 Hierbei werden den Embryonen ein bis zwei Zellen entnommen.10 Bei der Blastomerbiopsie wird zuerst der Embryo mit einer Haltepipette fixiert. Durch eine chemische Säure (Tyrode-Lösung) kommt es zur Durchlöcherung der Eihaut (Zona pellucida). Die Durchlöcherung kann auch mit einem Laser oder mechanisch erfolgen. Anschließend werden ca. zwei Zellen mit einer Aspirationspipette entnommen.11 Da sich der Embryo im 6- bis 10- Zellstadium befindet können meistens nicht mehr als zwei Zellen entnommen werden, da es sonst zu Entwicklungsstörungen kommen kann.12

Des Weiteren gibt es die Methode der Blastozystenbiopsie. Die Blastozystenbiopsie erfolgt im Blastozystenstadium des Embryos, etwa fünf bis sechs Tage nach der Befruchtung. Im Blastozystenstadium spezialisieren sich die Zellen des Embryos in Trophoblast- und Embryoblastzellen.13 Durch die Embryoblastzellen bildet sich im Laufe der Entwicklung der eigentliche Embryo. Die Trophoblastzellen entwickeln sich während der Schwangerschaft zur Plazenta.14 Bei der Blastozystenbiopsie werden die Trophoblastzellen entnommen.15 Diese Methode hat gegenüber der Blastomerbiopsie den Vorteil, dass mehr Zellen entnommen werden können (bis zu zehn Zellen), da der Embryo im Blastozystenstadium ca. aus 60 bis 80 Zellen besteht.16 Zudem ist der Embryo selbst bei dieser Zellentnahme nicht betroffen, da Trophoblastzellen entnommen werden.17 Ein Nachteil dieser Technik ist, dass in vitro meistens die Kultivierung des Embryos bis zum Blastozystenstadium mit viel Aufwand und Problemen verbunden ist.18

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

In Abbildung 1 ist eine Embryonalentwicklung und die dabei durchlaufenden Stadien dargestellt. Im Stadium 2 zwischen dem 8- und 16-Zellstadium kann die Blastomerbiopsie stattfinden. Die Blastozystenbiopsie kann dabei in Stadium 3 stattfinden.

3 Diagnostische Methoden

3.1 Polymerase-Kettenreaktion (PCR)

Durch die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) können monogene Erbkrankheiten nachgewiesen werden, indem spezifische Veränderungen einzelner Genabschnitte festgestellt werden.19 Bei der PCR kommt es zur enzymatischen Vermehrung eines DNA-Abschnittes in vitro, wodurch geringe DNA Mengen vervielfältigt werden können.20 Hierzu werden folgende Bausteine in den Thermocycler gegeben: Ziel-DNA, freie Nucleotide, Taq-Polymerase21 und Oligonukleotid-Primer, die komplementär zu den Enden des zu untersuchenden DNA-Abschnittes sind.22 Die PCR beginnt mit der Denaturierung bei ca. 95°C. Hierbei wird durch die Hitze die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Doppelsträngen gelöst, sodass zwei Einzelstränge entstehen.23 Daraufhin folgt die Primer-Anlagerung bei ca. 50 °C. Die Oligonukleotid-Primer binden bei der Primer-Anlagerung komplementär zu dem 3‘-Ende der gewünschten DNA-Sequenz. Nach der Primer-Anlagerung folgt die Polymerisation bei ca. 72°C. Am 3‘ Ende des Primers kann eine hitzeresistente Taq-Polymerase mit der Synthese des neuen Komplementärstranges beginnen, sodass neue Doppelstränge entstehen. Nach einem Zyklus wird die vorhandene DNA-Menge verdoppelt. Durch die Wiederholung der Zyklen aus Denaturierung, Primer-Anlagerung und Polymerisation wird eine exponentielle Vermehrung der DNA-Sequenzen ermöglicht, welche eine ausreichende Menge zur Untersuchung herstellen.24 Anschließend kann mit der Gelelektrophorese überprüft werden, ob ein Gendefekt vorliegt oder nicht.25

3.2 Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH)

Des Weiteren gibt es die Methode der Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung. Die FISH Methode schafft die Möglichkeit, einzelne Chromosomen oder Chromosomenfragmente sichtbar zu machen. Dadurch können Abweichungen vom normalen Chromosomenbild erkannt werden. Ebenso kann durch die FISH Methode eine Geschlechterbestimmung vollzogen werden.26 Der erste Schritt ist die Denaturierung der DNA-Doppelstränge bei 75°C. Danach folgt die Hybridisierung. Dabei werden DNA-Sonden, die mit einem Fluoreszenzfarbstoff markiert sind, hinzugegeben und binden bei einer Temperatur von 37°C an die homologen chromosomalen Abschnitte der zu untersuchenden DNA-Einzelstränge. Anschließend werden Farbsignale mit einem Fluoreszenz-Mikroskop beobachtet, welches das Geschlecht des Embryos nachweisen bzw. eine chromosomale Störung aufzeigen kann, falls eine vorliegt. Die Anzahl der Farbsignale impliziert dabei die Anzahl der Chromosomen. Die Sonden bei Y-Chromosomen werden mit grün markiert und die Sonden bei X-Chromosomen enthalten einen roten Farbstoff.27

4 Embryotransfer

Nach erfolgreicher Diagnostik können nun Embryonen in die Gebärmutter der Frau transferiert werden. Hierbei werden nur Embryonen übertragen, welche nicht von einer Krankheit betroffen sind. Embryonen, die ein unerwünschtes Merkmal aufweisen, werden verworfen.28 Je nach Gesetzlage können unterschiedlich viele Embryonen in die Gebärmutter eingesetzt werden.29

5 Anwendungsspektrum der PID

5.1 Ermittlung von monogenen Erbkrankheiten

Die PID wird vor allem bei genetisch vorbelasteten Paaren (Hochrisikopaaren) eingesetzt, die ein hohes Risiko haben, ein Kind mit schweren monogenen Erbkrankheiten zu bekommen.30 Ein Hochrisikopaar liegt vor, wenn z.B. beide Eltern eine autosomal-rezessive Krankheit, oder einer der beiden Partner eine autosomal-dominante bzw. eine X-chromosomal vererbte Krankheit aufweisen.31 Durch die PID können Embryonen, die von der entsprechenden monogenen Krankheit betroffen sind, vor dem Embryotransfer identifiziert werden und verworfen werden. Embryonen, die jedoch nach einer Untersuchung keine monogenen Krankheiten aufweisen, können potenziell in den Mutterleib transferiert werden.32

5.2 Chromosomal bedingte Krankheiten und altersbedingte Aneuploiden

Durch die PID können ebenfalls numerische und strukturelle Chromosomenstörungen vorgebeugt werden. Chromosomenstörungen entstehen in 8% aller Schwangerschaften.33 Das Risiko einer Geburt des Kindes mit Chromosomenstörung steigt mit zunehmenden Alter einer Frau, da sich die Qualität der Eizellen mit fortschreitendem Alter verschlechtern. Daher wird eine PID vor allem für Frauen über 35 Jahren vorgeschlagen.34 Zusammenfassend wird durch die PID mit Bezug auf die Chromosomal bedingten Krankheiten und die altersbedingten Aneuploiden ermöglicht, Embryonen mit Chromosomenstörungen bereits vor einer Implantation zu identifizieren und von einer anschließenden Transferierung auszuschließen.35

5.3 Männliche Fruchtbarkeitsstörungen

Bei männlichen Fruchtbarkeitsstörungen kann ebenfalls die PID genutzt werden. Wenn ein Mann eine Fruchtbarkeitsstörung aufweist, kann die extrakorporale Befruchtung mit ICSI durchgeführt werden.36 Mit der PID soll eine weitere Übertragung der genetischen Fruchtbarkeitsstörung auf die nachfolgende Generation vermieden werden. Durch die PID wird es möglich Mutationen zu erfassen, die zur männlichen Unfruchtbarkeit führen.37

5.4 Selektion von Geschlecht

Des Weiteren kann die PID zur Geschlechtsselektion genutzt werden. Dabei wird durch die Fluoreszenz-In-Situ-Hybridisierung (FISH) das Geschlecht des Embryos festgestellt. Anschließend kann nur ein Embryo mit dem gewünschten Geschlecht in die Gebärmutter zurückgesetzt werden. Vor allem können mit dieser Methode geschlechtsgebundenen Krankheiten vorgebeugt werden.38

5.5 Medizinische Selektion (HLA-Matching)

Zusätzlich können selektierte Embryonen als Gewebespender von Knochenmark oder Nabelschnurblut genutzt werden, um ein in der Familie erkranktes Kind zu behandeln.39 Hierbei sind die spezifischen HLA Gene von Bedeutung, da die Übereinstimmung der HLA-Moleküle die Gewebeverträglichkeit bestimmt.40 Unter Geschwistern ist die Wahrscheinlichkeit einer Übereinstimmung aller HLA-Moleküle am größten.41

5.6 Selektion von Kindern mit genetisch bedingten Krankheiten

Außerdem gibt es vereinzelt Eltern, die sich ein Kind mit einer monogenen Erbkrankheit wünschen, da sie an derselben Krankheit betroffen sind. Beispiele für solche Krankheiten wäre Gehörlosigkeit, Taubheit oder Kleinwüchsigkeit. Vor diesem Hintergrund kann eine PID erfolgen, um Embryonen, die die gesuchte Krankheit aufweisen zu selektieren und anschließend in den Mutterleib zu transferieren.42

6 Risiken und Probleme der IVF/ICSI und der PID im Allgemeinen

Die Anwendung der PID ist jedoch mit einigen Risiken und Problemen verbunden. Betrachtet man die Schwangerschaftswahrscheinlichkeit einer Frau beträgt diese 40% nach erfolgter IVF bzw. 38% nach einer ICSI. Sobald die Frau im Alter von 36-40 Jahren ist reduziert sich die Erfolgswahrscheinlichkeit auf ca. 30%. Frauen über 40 Jahren werden nach einem Embryotransfer nur noch in ca. 15% der Fälle Schwanger.43 Diese Erfolgschancen gehen mit einer starken psychischen Belastung einher. Zudem wird die Frau bei der IVF starken hormonellen Belastungen ausgesetzt, welches mit körperlichen und gesundheitlichen Risiken einhergehen kann.44

Durch die Hormonelle Belastung kann ein ovarielles Hyperstimulationssyndrom (OHSS) entstehen. Symptome der OHSS sind vergrößerte Ovarien (Eierstöcke), Flüssigkeitsansammlungen im Bauchraum, Übelkeit und Erbrechen, niedriger Blutdruck, Veränderung der Herzfrequenz, sowie Thrombosen, Leber-Nieren-Versagen und Atemnot.45 Zudem entsteht ein erhöhtes Risiko einer Mehrlingsschwangerschaft beim Einsetzen von mehreren Embryonen in den Mutterleib.46 Ebenfalls geht mit der künstlichen Befruchtung ein erhöhtes Risiko einer kindlichen Fehlbildung einher. Eine neuere Untersuchung aus Deutschland hat in insgesamt 95 Fertilitätszentren ein 1,25 mal höheres Fehlbildungsrisiko von Kindern ermittelt, die durch die Methode der ICSI gezeugt wurden. Mit Hinblick auf die diagnostischen Methoden kann es bei der PID zur Fehldiagnosen kommen, sodass nicht erwünschte Embryonen, wie z.B. mit genetischen Veränderungen, in den Mutterleib transferiert werden.47

[...]


1 Vgl. Neubauer 2009, S.7

2 Vgl. Neubauer 2009, S.8

3 Vgl. Steck 2001, S.108

4 Vgl. Neubauer 2009, S.8

5 Vgl. Bickel; Büntge; u.a. 2015, S.72

6 Vgl. Neubauer 2009, S.8

7 Vgl. Neubauer 2009, S.8

8 Vgl. Neubauer 2009, S.9

9 Vgl. Neubauer 2009, S.9

10 Vgl. Harper; Delhanty u.a. 2001, S.133

11 Vgl. Neubauer 2009, S.9

12 Vgl. Hardy; Martin, u.a. 1990, Abstract

13 Vgl. Harper; Delhanty u.a. 2001, S.156

14 Vgl. Neubauer 2009, S.5

15 Vgl. Kokkali 2005, S. 1-4

16 Vgl. Harper; Delhanty u.a. 2001, S.156-157; Verlinsky/Kuliev 2005, S.22

17 Vgl. Neubauer 2009, S.10

18 Vgl. Harper; Delhanty u.a. 2001, S.157-159; Macas/Wunder 2006, S.68-69

19 Vgl. Harper; Delhanty u.a. 2001, S.191

20 Vgl. Buselmaier/Tariverdian 1999, S.42

21 Vgl. Nicolay, Antwerpes u.a. 2020

22 Vgl. Neubauer 2009, S.14

23 Vgl. Nicolay, Antwerpes u.a. 2020

24 Vgl. Knippers 2001, S.476; Rehm/Hammer 2001, S.55; Nicholl 2002, S.122-125

25 Vgl. Macas/Wunder 2006, S.73-74

26 Vgl. Harper; Delhanty u.a. 2001, S.191

27 Vgl. Murken/Cleve 1996, S.43; Harper; Delhanty u.a. 2001, S.191-192; Knippers 2001, S.473; Verlinsky/Kuliev 2005, S.29-40; Macas/Wunder 2006, S.71

28 Vgl. Neuer-Miebach 1999, S.126

29 Vgl. Harper; Delhanty u.a. 2001, S.136

30 Vgl. Kollek 2003, S.76; NER 2003, S.37-38

31 Vgl. Enquete-Kommission des Deutschen Bundestages 2002, S.86

32 Vgl. Kollek 2003, S.76; Nationaler Ethikrat 2003, S.37-38

33 Vgl. Buselmaier/Tariveridan 1999, S.121

34 Vgl. Kollek 2002, S.97; Munné 2006, S.245

35 Vgl. Gianaroli 1997, S.1762-1767; Munné 2006, S.248

36 Vgl. Kollek 2002, S.89

37 Vgl. Diemer/Desjardins 1999, S.120-140

38 Vgl. Comité Consultatif National d´Ethique 2002, S.1

39 Vgl. Robertson 2003, S.468

40 Vgl. Travers, Walport u.a. 2002, S.743

41 Vgl. Burmester/Pezzutto 1998, S.148

42 Vgl. NER 2003, S.46

43 Vgl. Neubauer 2009, S.35-36

44 Vgl. Kollek 2002, S.60

45 Vgl. Abramov 1999, S.2181-2182; Steck 2001, S.69-71; Kollek 2002, S.58

46 Vgl. Harper; Delhanty u.a. 2001, S.136

47 Vgl. Lenzen-Schulte 2003, S.36

Ende der Leseprobe aus 19 Seiten

Details

Titel
Methoden der Präimplantationsdiagnostik. Potenzielles Anwendungsspektrum, Rechtslage und ethischer Diskurs
Note
15
Autor
Jahr
2021
Seiten
19
Katalognummer
V1304229
ISBN (Buch)
9783346772633
Sprache
Deutsch
Schlagworte
PID, Präimplantationsdiagnostik
Arbeit zitieren
Alihan Sunar (Autor:in), 2021, Methoden der Präimplantationsdiagnostik. Potenzielles Anwendungsspektrum, Rechtslage und ethischer Diskurs, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1304229

Kommentare

  • Noch keine Kommentare.
Im eBook lesen
Titel: Methoden der Präimplantationsdiagnostik. Potenzielles Anwendungsspektrum, Rechtslage und ethischer Diskurs



Ihre Arbeit hochladen

Ihre Hausarbeit / Abschlussarbeit:

- Publikation als eBook und Buch
- Hohes Honorar auf die Verkäufe
- Für Sie komplett kostenlos – mit ISBN
- Es dauert nur 5 Minuten
- Jede Arbeit findet Leser

Kostenlos Autor werden