2. Das Verfahren der Präimplantationsdiagnostik

„Unter Präimplantationsdiagnostik versteht man die Diagnostik an einem Embryo in vitro vor dem intrauterinen Transfer hinsichtlich der Veränderung des Erbmaterials, die zu einer schweren Erkrankung führt.“1 Es handelt sich um ein Verfahren, welches erstmals 1990 in Großbritannien zur Untersuchung menschlicher Embryonen in vitro eingesetzt wurde.2 Zwischen 1990 und 2010 sind etwa elftausend gesunde Kinder nach der Anwendung einer PID geboren worden.3 Die Einsatzmöglichkeiten der PID bestehen zum einen darin, es so genannten Risikopaaren zu ermöglichen, trotz vorliegender genetischer Dispositionen ein gesundes Kind zu bekommen.4 Zum anderen können Embryonen auf eine Weise selektiert werden, dass die aus ihnen entstehenden Kinder etwa ihren Geschwistern Organe spenden könnten. Die Methode bietet aber auch die Möglichkeit Embryonen so auszuwählen, dass nach gewünschten Merkmalen wie dem Geschlecht oder der Haar- und Augenfarbe des Embryos gesucht wird.5 In einer Verbindung aus Kinderwunschbehandlung und Risikoabwägung bei den betroffenen Paaren, wird vor allem nach Chromosomenanomalien, wie zum Beispiel der Trisomie 21 (auch Down-Syndrom genannt) und Genmutationen gesucht. Der Embryo wird daraufhin nur in die Gebärmutter eingepflanzt, wenn die jeweiligen Gen- oder Chromosomendefekte nicht vorliegen.6

Das Verfahren der PID besteht aus einer Kombination von In-Vitro-Fertilisation (IVF, „Befruchtung im Reagenzglas“) und genetischer Diagnostik7 und ist damit eine der Schlüsseltechnologien im Bereich der Reproduktionsmedizin. Die IVF gehört zu den assistierten Reproduktionstechnologien (ART)8 und ist unabhängig von der Art der Methode, Voraussetzung für die Durchführung einer PID.9 Durch die Anwendung einer PID soll nicht die Vorstellung von „Designer-Babys“ und der gezielten Auswahl von erwünschten Merkmalen einhergehen, sondern auch die Erfolgsquote der IVF verbessert und das Auftreten von Mehrlingsschwangerschaften reduziert werden.10 Denn wie auch bei der reinen IVF ohne nachfolgende präimplantative Diagnostik, besteht die hohe Wahrscheinlichkeit einer Mehrlingsschwangerschaft.11 Bei der Durchführung einer IVF werden der Frau Eizellen, die zuvor durch eine hormonelle Stimulation in größerer Zahl gewonnen wurden, entnommen und extrakorporal (d.h. im Reagenzglas außerhalb des weiblichen Körpers) mit männlichen Spermien befruchtet.12 Eine entscheidende Voraussetzung ist dabei die Tatsache, dass durch die IVF in einem Zyklus bei einem Paar mehrere Embryonen erzeugt werden können.

Erst dadurch entsteht die Möglichkeit, eine Auswahl unter verschiedenen Embryonen zu treffen.13 Wenn sich die in einem frühen Stadium befindlichen Embryonen mindestens bis in das Achtzellstadium entwickelt haben, wird eine Biopsie an ein bis zwei blastomeren Zellen durchgeführt, welche in der Regel am dritten Tag nach der Befruchtung von den durch die IVF entstandenen Embryonen abgespalten werden.14 Eine weitere Möglichkeit ist die Abspaltung und Untersuchung von Zellen im 32- bis 64-zelligen Blastozystenstadium, welches etwa fünf Tage nach der Befruchtung vorliegt.15 Die Abspaltung der Zellen nach Erreichen des Achtzellstadiums hat den Grund, dass die Blastomere nach vorliegenden wissenschaftlichen Erkenntnissen in der Regel ab dem Achtzellstadium bereits pluripotent sind und somit keine Totipotenz mehr besitzen16. Im Blastozystenstadium liegt ebenfalls keine Totipotenz der Zellen mehr vor.17 Bei der Totipotenz handelt es sich um die Fähigkeit von Einzelzellen, sich zu einem ganzen Organismus zu entwickeln oder auch die Fähigkeit zur „Selbstorganisation“18 und aus sich selbst heraus ein ganzes Lebewesen bilden zu können.

Totipotente Zellen sind somit potentielle Embryonen.19 Jedoch gibt es in der Fachliteratur verschiedene Angaben von Zeitpunkten, ab welchen Zellen nicht mehr als totipotent gelten. Der am häufigsten genannte Zeitpunkt ist aber das Achtzellstadium. Definitive Angaben über die Totipotenz der einzelnen Zelle können mangels an (human) embryologischen Wissens derzeit nicht gemacht werden.20 Im Gegensatz zur Totipotenz sind die Zellen im pluripotenten Zustand nur fähig, alle Zelltypen eines Organismus zu bilden, jedoch nicht einen kompletten Organismus zu entwickeln.21 Erfolgt die Zellentnahme sachgemäß nach dem Erreichen dieses pluripotenten Stadiums, bestehet annähernd keine Verletzungsgefahr für den Embryo. Die Einnistung des Embryos nach dem Transfer in die Gebärmutter ist dadurch ebenfalls nicht gefährdet.22 Jedoch werden die entnommenen Zellen durch das Untersuchungsverfahren der PID zerstört.23

Für die Durchführung der PID gibt es verschiedene Methoden. Damit eine hohe Chance auf eine Einnistung des Embryos und eine daraus resultierende Schwangerschaft besteht, muss der Embryo im Rahmen der IVF zwischen dem dritten bis fünften Tag in den Uterus der Frau transferiert werden. Aufgrund dessen ist das Zeitfenster für die Anwendung der Diagnoseverfahren der PID sehr schmal. Bei den möglichen Untersuchungsverfahren wird zwischen der Untersuchung auf Chromosomenauffälligkeiten und der Diagnostik genetischer Krankheiten unterschieden.24

Zu den chromosomendiagnostischen Methoden gehört die Embryonalbiopsie an zwei bis drei der entnommenen Zellen, an welchen festgestellt werden kann, ob ein normales Chromosomenbild vorhanden ist oder bestimmte genetische Veränderungen auf molekularer Ebene vorliegen, die mit Erbkrankheiten in Verbindung gebracht werden.25 Eine der am meisten praktizierten Methoden der Chromosomendiagnostik ist die Blastomerentnahme in Form einer Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH). Fluoreszenz-markierte Gensonden können das Vorhandensein oder Fehlen bestimmter Chromosomenabschnitte oder ganzer Chromosomen nachweisen. Die FISH wird vor allem bei der Geschlechtsbestimmung, sowie X-Chromosom bedingten Erkrankungen und der Suche nach chromosomalen Fehlverteilungen eingesetzt. Die molekulargenetische und chromosomale Diagnostik mittels einer Blastomerentnahme kann aber auch mit der Polymerasekettenreaktion (PCR) erfolgen.26 Mit deren Hilfe können einzelne Gene tausendfach vermehrt und dadurch die Struktur eines einzelnen Gens in einer einzelnen Zelle analysiert werden, um festzustellen, ob das Gen im Vergleich mit einem Kontrollgen eine Veränderung aufweist.27 Biopsie und DNA-Analyse können mittels der FISH oder PCR innerhalb von acht Stunden durchgeführt werden.28

Um eine genetische Diagnostik durchzuführen, kommt die Blastozystenbiopsie an einem etwa fünf Tage alten Embryo in Betracht.29 Da sich die Zellen bereits im 32- bis 64-Zellstadium befinden, kann auch eine größere Zahl an Zellen entnommen und dadurch die Zuverlässigkeit der Diagnose verbessert werden.30

Eine weitere Methode, die aber für die Diskussion um die Anwendung in Deutschland kaum noch eine Rolle spielt, ist die Polkörperbiopsie.

Bei dieser wird durch die Untersuchung der Polkörper, die bei der Eizellreifung entstehen, auf bisher aufgetretene Fehler bei der Chromosomenverteilung geschlossen. Da die Methode vor der Verschmelzung der Zellkerne von Samen und Eizelle ansetzt, können spätere Chromosomenstörungen jedoch nicht erfasst werden.31 Die Polkörperdiagnostik ist die früheste Form der PID und von den direkt an embryonalen Zellen durchgeführten Methoden abzugrenzen.32

Da die Anwendung der PID auf ein enges Zeitfenster begrenzt, sowie technisch aufwendig ist, wird sie vorrangig in spezialisierten Zentren durchgeführt. In Deutschland wurde das Zentrum für Humangenetik am Ambulanzzentrum des UKSH am medizinischen Versorgungszentrum Lübeck am 1. März 2014 als erstes Zentrum für PID zugelassen. Dort ist es für Paare möglich, eine PID durchführen zu lassen, wenn sie das Risiko für eine schwere genetische Erbkrankheit tragen.33

1 Bundesärztekammer, Diskussionsentwurf zu einer Richtlinie zur Präimplantationsdiagnostik, Deutsches Ärzteblatt 97, Heft 9, 3. März 2000, A-525, S. A-525.

2 Handyside, A. H. u. a. (Hrsg.), Preimplantation Genetic Diagnosis. 2001, S. IX.

3 Kreß, Hartmut, Patientenverfügungen, assistierter Suizid und Präimplantationsdiagnostik - Ethische Grenzfragen der Medizin. 2011, S. 57-58.

4 Diekämper, Reproduziertes Leben, S. 163.

5 Deutscher Ethikrat, Präimplantationsdiagnostik. Stellungnahme, 2011, S. 3 und 13.

6 Kollek, Präimplantationsdiagnostik, S. 31-33.

7 Harper, in: Handyside u. a., Preimplantation Genetic Diagnosis, S. 3 und 6.

8 BT-Drs. 14/9020, 2002, S. 29.

9 Weiske, Geschichte und Ethik der Präimplantationsdiagnostik, S. 10.

10 Rödel, Geschlecht im Zeitalter der Reproduktionstechnologien, S. 102 und...