Etablierung eines Protokolls zur Kryokonservierung von humanen Ejakulatproben mittels des IceCube-11XS-Systems für den routinemäßigen Gebrauch im Rahmen der Fertilitätssicherung bei onkologischen Patienten

Abstract

Für die Fertilitätssicherung bei onkologischen Patienten ist die Kryokonservierung humaner Spermien von zentraler Bedeutung. Trotz der hohen klinischen Relevanz existieren in der Literatur mit Ausnahme der richtungsweisenden Empfehlungen aus dem WHO-Laborhandbuch zur Untersuchung und Aufarbeitung des menschlichen Ejakulats keine spezifischen Angaben zur Durchführung der Kryokonservierung. Ziel dieser Arbeit war es, zentrale Schritte der Kryokonservierung, insbesondere die Verschlussmethode der Kryostraws sowie das Einfrierprotokoll, zu optimieren. Untersucht wurden Ejakulatproben von 30 gesunden Probanden. Nach standardisierter Diagnostik wurden drei Verschlussmethoden (Kugelverschluss, Wärmeversiegelung 2,5 s und 4,9 s) hinsichtlich Dichtigkeit und Einfluss auf die Spermienqualität miteinander verglichen. Außerdem erfolgte unter Berücksichtigung der geforderten Kriterien des WHO-Laborhandbuchs die Entwicklung und anschließende Validierung eines Kryokonservierungsprotokolls mittels des vollautomatisierten Einfriergeräts IceCube 11XS. Die Wärmeversiegelung mittels CryoSealer und einer Verschweißdauer von 2,5 Sekunden erwies sich als vollständig dicht und ergab hinsichtlich Motilität und Vitalität Ergebnisse, die der konventionellen Verschlussmethode mittels Verschlusskugeln gleichwertig waren. Zwischen Nicool- und IceCube-System zeigten sich hinsichtlich Gesamt- und Progressivmotilität nach dem Auftauen keine signifikanten Unterschiede. Die Vitalität war jedoch im IceCube-System signifikant höher (56,0 % vs. 48,5 %; p = 0,026). Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass die Kryokonservierung mittels IceCube 11XS im Vergleich zum herkömmlichen Einfriergerät gleich stabile und tendenziell bessere Überlebensraten bezüglich der Motilität erzielt und Vorteile hinsichtlich der Vitalität bietet. Die vorliegende Arbeit ermöglichte die Implementierung des neu entwickelten Einfrierprotokolls als neuen Standard bei der Kryokonservierung im uroonkologischen Labor des Universitätsklinikums Tübingen. Mittels zukünftiger Studien sollten die weiter bestehenden Variablen im Rahmen der Kryokonservierung wie die Auswahl und Konzentration des Kryoprotektivums sowie das Auftauprotokoll analysiert werden, um dadurch eine weitere Optimierung des Kryokonservierungsprozesses zu ermöglichen. Ergänzend sollte zur weiteren Analyse und für ein besseres Verständnis hinsichtlich potenzieller Anpassungsmöglichkeiten gemessen werden, in welchem Ausmaß bestehende Parameter im Ausgangsejakulat wie Spermiendichte, Motilität, Osmolalität, pH-Wert, Belastung mit reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) oder Membraneigenschaften den Vorgang der Kryokonservierung sowie das Ergebnis nach dem Auftauen beeinflussen.