Präfertilisationsdiagnostik

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer. nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 4. September 2026

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

Sie sind hier: Startseite Behandlungen Präfertilisationsdiagnostik

Die Präfertilisationsdiagnostik bietet die Möglichkeit der gentechnischen Untersuchung von Eizellen der Frau im Rahmen der In-vitro-Fertilisation (IVF). Die Untersuchungen werden an den Chromosomen des 1. und 2. Polkörpers durchgeführt, die bei der 1. und 2. Reifeteilung der Eizelle entstehen. Der 1. Polkörper wird dabei bereits vor der Befruchtung abgeschnürt, der 2. Polkörper erst nach dem Einbringen eines männlichen Spermiums in die Eizelle. Die Methode hat den Vorteil, dass es sich de iure nicht um eine Präimplantationsdiagnostik (PID) handelt, weil die Untersuchung noch vor der Verschmelzung des weiblichen und des männlichen Zellkerns erfolgt, so dass die Präfertilisationsdiagnostik in einigen Ländern mit PID-Verbot erlaubt ist.

Was ist die Präfertilisationsdiagnostik?

Die Präfertilisationsdiagnostik bietet die Möglichkeit der gentechnischen Untersuchung von Eizellen der Frau im Rahmen der In-vitro-Fertilisation.

Die Präfertilisationsdiagnostik schafft die Möglichkeit, im Rahmen der In-vitro-Fertilisation (IVF) Chromosomenaberrationen am haploiden Genom der weiblichen Eizelle zu erkennen. Vor allem können zahlenmäßige Abweichungen bestimmter Chromosomen (Aneuploidie) und Anomalien bestimmter Gene, die Erbkrankheiten auslösen, erkannt werden. Wenn bei der IVF ein männliches Spermium in das Cytoplasma der Eizelle eingebracht wird, schließt die Eizelle die 2. Reifeteilung (Meiose II) ab; die 1. Reifeteilung (Meiose I) ist zu diesem Zeitpunkt bereits beendet.

Bei beiden Reifeteilungen entsteht jeweils eine „überflüssige“ Zelle, der 1. und der 2. Polkörper, die über den zur Eizelle komplementären Chromosomensatz verfügen. Aus dem Befund am Polkörper lässt sich deshalb indirekt darauf schließen, welche Chromosomen und Allele in der Eizelle verblieben sind. Die Polkörper, die normalerweise vom Körper abgebaut würden, werden per Polkörperbiopsie für die Untersuchung der Chromosomen entnommen. Da die Präfertilisationsdiagnostik immer an den Polkörpern vorgenommen wird, wird das Verfahren auch Polkörperdiagnostik (PKD) genannt. Der Vorteil der Untersuchungsmethode besteht darin, dass sie auch in einigen Ländern mit Verbot einer Präimplantationsdiagnostik (PID) durchgeführt werden darf, weil die Untersuchung an dem Genom der Eizelle erfolgt, wenn die Zellkerne der Samenzelle und der Eizelle noch nicht miteinander verschmolzen sind. In Deutschland ist die Präimplantationsdiagnostik seit 2011 nur unter den engen Voraussetzungen des § 3a Embryonenschutzgesetz zulässig; diese Vorschrift betrifft die Untersuchung von Zellen eines Embryos und ist auf die Polkörperdiagnostik deshalb nicht anwendbar.

Der Nachteil besteht darin, dass ausschließlich Chromosomenaberrationen des mütterlichen Genoms untersucht werden können. Die Chromosomen des Spermiums, das in das Cytoplasma der Eizelle eingebracht wurde, können mit dieser Methode nicht erfasst werden. Y-chromosomale Krankheiten können nicht erkannt werden, weil der haploide Chromosomensatz der Eizelle kein Y-Chromosom enthalten kann.

Warum die Untersuchung rechtlich anders eingeordnet wird als die PID, ergibt sich allein aus dem Zeitpunkt. Das Embryonenschutzgesetz knüpft den Schutz des Embryos an die Verschmelzung der beiden Vorkerne von Eizelle und Samenzelle. Solange diese Verschmelzung nicht stattgefunden hat, liegt kein Embryo im Sinne des Gesetzes vor, und untersucht werden Zellen, die der Körper ohnehin abgebaut hätte. Genau in dieses Zeitfenster fällt die Polkörperbiopsie: Der erste Polkörper lässt sich unmittelbar nach der Eizellentnahme gewinnen, der zweite wenige Stunden nach dem Einbringen der Samenzelle. Für das Labor bedeutet das einen engen Zeitplan, denn Entnahme, Analyse und Befundung müssen abgeschlossen sein, bevor die befruchtete Eizelle das Vorkernstadium verlässt.

Aus dieser Zeitschiene folgt auch der praktische Ablauf. Die Präfertilisationsdiagnostik ist an eine künstliche Befruchtung gebunden und beginnt deshalb wie jeder Behandlungszyklus der Reproduktionsmedizin mit einer hormonellen Stimulation der Eierstöcke, damit mehrere Follikel gleichzeitig heranreifen. Es folgt die Entnahme der Eizellen durch die Scheidenwand unter Ultraschallkontrolle. Weil der zweite Polkörper erst nach dem Eindringen der Samenzelle abgeschnürt wird, kommt in aller Regel die Intrazytoplasmatische Spermieninjektion (ICSI) zum Einsatz: Sie legt den Zeitpunkt der Befruchtung genau fest und lässt keine weiteren Samenzellen an der Eihülle zurück, die den genetischen Befund verfälschen könnten. Für die Biopsie wird die Eihülle (Zona pellucida) mechanisch, chemisch oder mit einem Laser eröffnet und der Polkörper mit einer feinen Pipette abgesaugt.

Für Paare bedeutet das einen Behandlungsweg, der über die Kinderwunschbehandlung allein hinausgeht. Vor der Entscheidung steht üblicherweise eine humangenetische Beratung, in der das Paar erfährt, welche Veränderung überhaupt gesucht werden kann und welche Aussagekraft ein unauffälliger Befund hat. Die Untersuchung gehört nicht zum Leistungskatalog der gesetzlichen Krankenversicherung; sie wird zusätzlich zu den ohnehin anfallenden Kosten der künstlichen Befruchtung berechnet und in aller Regel von den Paaren selbst getragen.

Der Begriff Präfertilisationsdiagnostik wird in der deutschsprachigen Literatur nicht einheitlich verwendet. Manche Autoren fassen darunter jede genetische Untersuchung, die vor der Verschmelzung der Vorkerne stattfindet, andere gebrauchen ihn gleichbedeutend mit Polkörperdiagnostik, weil in der Praxis kein anderes Untersuchungsmaterial zur Verfügung steht. Gelegentlich ist auch von präkonzeptioneller Diagnostik die Rede. Für das Verständnis der Rechtslage ist weniger die Bezeichnung entscheidend als der Zeitpunkt, auf den sich die Untersuchung bezieht. Wer sich mit dem Thema befasst, findet dieselbe Methode deshalb unter mehreren Stichworten beschrieben, und Angaben zur Zulässigkeit in einzelnen Ländern lassen sich nur dann vergleichen, wenn geklärt ist, welches Material jeweils untersucht wurde.

Funktion, Wirkung & Ziele

Bei rezessivem Erbgang besteht die Chance, dass das mutierte Allel mit dem X-Chromosom in den Polkörper gelangt ist – und damit das X-Chromosom der Eizelle das gesunde Allel des entsprechenden Gens enthält. Das Verfahren selbst beinhaltet eine Polkörperbiopsie, bei der die beiden haploiden Polkörper aus der Eizelle entnommen und die Chromosomen anschließend dem FISH-Test (Fluoreszenz in situ Hybridisierung) unterzogen werden. Die Biopsie der Polkörper stellt an das durchführende Labor eine enorme Herausforderung dar, weil die Identifizierung und Isolierung der Polkörper eine gewisse Erfahrung verlangt. Für das FISH-Testverfahren stehen für ausgewählte Chromosomen sogenannte DNA-Sonden zur Verfügung, die sich mit den entsprechenden haploiden Chromosomen verbinden, weil sie über die komplementäre Basensequenz verfügen.

Die DNA-Sonden sind mit unterschiedlichen Fluoreszenzfarben markiert, so dass die Chromosomen anschließend mithilfe einer speziellen Software identifiziert und in einem automatischen Verfahren ausgezählt werden können. Viele Chromosomenaberrationen, vor allem zahlenmäßige Abweichungen (Aneuploidien), sind letal. Das bedeutet, dass sich bei der IVF entweder keine Zygote bildet oder dass der Embryo nach Verpflanzung in die Gebärmutter abgestoßen wird oder es zu einer frühen oder späteren Fehlgeburt kommt. Da die Häufigkeit der Chromosomenaberrationen bei den Eizellen der Frauen mit dem Alter zunimmt, besteht ein wichtiges Ziel der Präfertilisationsdiagnostik in einer positiven Auslese der befruchteten Eier. Es werden nur befruchtete Eier mit – soweit erkennbar – intaktem Genom in die Gebärmutter rückverpflanzt.

Durch die Positivauslese soll sich die Schwangerschaftsrate nach einer IVF erhöhen und die Rate abgestoßener befruchteter Eier und die Zahl der Fehlgeburten verringern. Ein weiteres Ziel besteht darin, durch die Positivauslese der befruchteten Eier von vornherein Erbkrankheiten, die auf Chromosomenaberrationen oder bestimmten Gendefekten beruhen, an dem rückverpflanzten befruchteten Ei auszuschließen. Typische Erbkrankheiten, die durch den Test ausgeschlossen werden können, sind die Zystische Fibrose, Spinale Muskelatrophie und Sichelzellenanämie.

Wie aussagekräftig ein Polkörperbefund ist, hängt davon ab, welche Reifeteilung er abbildet. Der erste Polkörper enthält Chromosomen, die noch aus zwei Chromatiden bestehen; aus ihm allein lässt sich deshalb nicht in jedem Fall sicher ableiten, welches Chromatid in der Eizelle verblieben ist. Erst der zweite Polkörper macht diese Zuordnung eindeutig. Aus diesem Grund werden beide Polkörper untersucht und ihre Befunde gemeinsam ausgewertet. Hinzu kommt, dass die beiden Chromosomen eines Paares bei der ersten Reifeteilung Abschnitte gegeneinander austauschen können. Ein solcher Austausch verteilt die von den Eltern der Frau ererbten Anteile neu und kann dazu führen, dass ein gesuchtes Allel in Polkörper und Eizelle zugleich nachweisbar ist. Die Auswertung muss diese Möglichkeit einkalkulieren.

Entwickelt wurde das Verfahren mit dem FISH-Test, der jeweils nur eine vorher festgelegte Auswahl von Chromosomen sichtbar macht. Inzwischen stehen Untersuchungsverfahren zur Verfügung, die das gesamte haploide Chromosomenmuster in einem Durchgang erfassen, etwa die vergleichende Genomhybridisierung auf Mikroarrays oder die Sequenzierung. Damit entfällt die Beschränkung auf einzelne Chromosomen, die dem klassischen Ansatz anhaftet. An der grundsätzlichen Grenze des Verfahrens ändert das nichts: Beurteilt wird immer nur der Chromosomensatz, den die Eizelle bis zum Abschluss der zweiten Reifeteilung mitbringt.

Neben der Auslese verfolgt die Präfertilisationsdiagnostik ein zweites, sehr praktisches Ziel. Bei einer künstlichen Befruchtung entstehen häufig mehrere befruchtete Eizellen, von denen nur ein Teil weiterkultiviert und übertragen wird. Der Polkörperbefund liefert für diese Auswahl ein Kriterium, das über das äußere Erscheinungsbild der Zelle unter dem Mikroskop hinausgeht. Gerade bei Frauen in höherem Alter, bei denen Fehlverteilungen der Chromosomen während der Reifeteilung häufiger auftreten, kann sich damit die Zahl der Übertragungen verringern, die ohne Erfolg bleiben. Ein Anspruch darauf, dass am Ende ein Kind steht, lässt sich daraus nicht ableiten, denn jede Auswahl bleibt durch die Zahl der überhaupt gewonnenen Eizellen begrenzt.

Eine besondere Rolle spielt das Verfahren bei bekannten strukturellen Veränderungen im Erbgut der Frau. Trägt sie eine ausgeglichene Translokation, bei der ein Chromosomenabschnitt an anderer Stelle eingebaut ist, ohne dass Erbmaterial fehlt oder hinzukommt, bleibt sie selbst in der Regel gesund. Bei der Reifeteilung können jedoch unausgeglichene Eizellen entstehen, aus denen sich keine Schwangerschaft entwickelt oder die zu einer Fehlgeburt führen. Der Polkörperbefund zeigt, welche Verteilung tatsächlich eingetreten ist, und macht die betroffenen Eizellen erkennbar.

Risiken, Nebenwirkungen & Gefahren

Das bedeutet, dass bei einem negativen FISH-Test, bei dem keine chromosomalen oder genetischen Aberrationen diagnostiziert wurden, eine zu positive Erwartungshaltung bei den Eltern bezüglich Verlauf der Schwangerschaft und der anschließenden Geburt geweckt werden kann. Chromosomenaberrationen des väterlichen Genoms und evtl. vorhandene Anomalien des Y-Chromosoms, die eine geschlechtsbedingte Erbkrankheit auslösen können, werden nicht erfasst. Insofern ist die Präfertilisationsdiagnostik noch unvollständiger als die PID, bei der das Genom des Embryos einschließlich des väterlichen Anteils untersucht werden kann.

Allerdings kann auch bei einer negativen PID nicht ausgeschlossen werden, dass im Genom des Embryos genetische Defekte vorhanden sind, die Fehlentwicklungen und evtl. Beeinträchtigungen nach der Geburt verursachen können. Der FISH-Test kann sich immer nur auf ausgesuchte Chromosomen und Gene beziehen.

Die körperliche Belastung geht bei diesem Verfahren nicht von der Untersuchung selbst aus, sondern von den Schritten der künstlichen Befruchtung, die ihr vorausgehen. Die hormonelle Stimulation kann eine Überreaktion der Eierstöcke auslösen, die sich mit Spannungsgefühl im Bauch, Übelkeit und zunehmendem Bauchumfang bemerkbar macht und in schweren Fällen im Krankenhaus behandelt werden muss. Die Entnahme der Eizellen erfolgt als Punktion durch die Scheidenwand und bringt die Risiken eines kleinen Eingriffs mit sich: Blutungen, Verletzungen benachbarter Organe und Infektionen. Wer sich für eine Polkörperdiagnostik entscheidet, nimmt diese Risiken in Kauf, obwohl der Anlass ein diagnostischer und kein unmittelbar therapeutischer ist.

Ein zweites Risiko liegt im Befund selbst. Die Untersuchung kann ohne Ergebnis bleiben, wenn sich der Polkörper nicht sauber gewinnen lässt oder das gewonnene Material für die Analyse nicht ausreicht. Auch falsch positive und falsch negative Ergebnisse sind möglich, etwa weil ein Polkörper bereits abgebaut wird und sein Chromosomenmuster dadurch nicht mehr verlässlich abzulesen ist. Für das Paar bedeutet ein solcher Ausfall, dass es entweder ohne genetische Information entscheiden muss oder dass eine Eizelle verworfen wird, über die nichts Sicheres bekannt ist.

Nicht zu unterschätzen ist die seelische Belastung. Der Zeitraum zwischen Eizellentnahme und Befund ist kurz, die Entscheidung darüber, welche befruchteten Eizellen weiterkultiviert werden, fällt unter Zeitdruck, und sie trifft ein Paar, das sich ohnehin in einer angespannten Lage befindet. Hinzu kommt die Erfahrung, dass am Ende eines aufwendigen Zyklus aus Stimulation, Punktion, Befruchtung und Diagnostik keine geeignete Eizelle übrig bleiben kann. Vor Beginn der Behandlung darüber zu sprechen, wie mit einem solchen Ausgang umgegangen werden soll, gehört deshalb zur Vorbereitung.

Schließlich stellen sich auch bei der Präfertilisationsdiagnostik grundsätzliche Fragen, die sonst mit der PID verbunden werden. Zwar wird kein Embryo untersucht, doch wird eine Auswahl nach genetischen Merkmalen getroffen, und die Kriterien dieser Auswahl sind nicht selbstverständlich. Kritiker sehen darin denselben Weg, den die PID beschreitet, nur zeitlich vorgezogen. Befürworter halten dem entgegen, dass die Untersuchung an Zellen erfolgt, die für die weitere Entwicklung ohne Bedeutung sind, und dass sie Paaren mit einem bekannten Erbleiden eine Entscheidung erspart, die sonst erst in der Schwangerschaft anstünde.

Quellen

• Diedrich, K., Ludwig, M., Griesinger, G. (Hrsg.): Reproduktionsmedizin.
  ISBN: 9783662576359

• Murken, J., Grimm, T., Holinski-Feder, E., Zerres, K. (Hrsg.): Taschenlehrbuch Humangenetik.
  ISBN: 9783132416871

• Schaaf, C. P., Zschocke, J.: Basiswissen Humangenetik.
  ISBN: 9783662561461

• Amrani, M., Seufert, R. (Hrsg.): Gynäkologische Endokrinologie und Kinderwunschtherapie.
  ISBN: 9783662653708

• Weyerstahl, T., Stauber, M.: Duale Reihe Gynäkologie und Geburtshilfe.
  ISBN: 9783132411012

Das könnte Sie auch interessieren