time lapse - Instituto Bernabeu

Was leistet Timelapse bei der In-vitro-Fertilisation (IVF)?

Die Timelapse-Technologie (TLT) besteht in der Überwachung der embryonalen Entwicklung durch eine eingeführte Videokamera, entweder in einem konventionellen Brutkasten oder aber als eigener Brutkasten, und der Erstellung eines Kinofilms über die Evolution des Embryos. Eine Software rekonstruiert die Bilder und ermöglicht uns, die Entwicklung der Embryonen sichtbar zu machen.

Häufig ist sie unter ihren Handelsnamen bekannt, nämlich “EmbryoScope®”, “Primo Vision™”, “Geri®”, “EscoMiri®” oder “EEVA™”.

Entwicklung der Timelapse-Systeme in der künstlichen Befruchtung

Die TLT wurde in den Labors für künstliche Befruchtung bereits vor 23 Jahren eingeführt (Payne et al., 1997*). Dennoch begann man erst im Jahr 2010, sie für den Versuch der Vorhersage anzuwenden, welche Embryonen in die Phase des Blastozysten gelangten und mehr Möglichkeiten haben würden, zu einer Schwangerschaft zu führen (Wong et al., 2010*).

Dieses System verbreitete sich ab 2011 rasch, nicht nur, um die embryonale Evolution zu überwachen, sondern als eigenständiges Inkubationssystem, das die Beobachtung der Embryonen erlaubt, ohne die Notwendigkeit, sie aus dem Brutkasten zu entnehmen. Es bietet somit ein ununterbrochenes und stabiles System der Kultur.

Für diese Systeme wurde integrierte Softwareprogramme entwickelt, die es ermöglichen, alle Informationen über die Beobachtung des Embryos zu analysieren, was die Entwicklung von komplexen Algorithmen möglich macht, welche die Auswahl oder den Ausschluss von Embryonen für den Transfer zur Gebärmutter erlauben.

Steuert das embryonale Timelapse wirklich einen Mehrwert bei?

Im letzten Jahrzehnt konnte nicht nachgewiesen werden, dass die Einführung dieser Technologie die klinischen Ergebnisse nach einem Zyklus der In-vitro-Fertilisation / ICSI verbessert.

Die Gestaltung der meisten veröffentlichten Studien ist unzulänglich, und sie beweisen nicht eindeutig die Überlegenheit, wenn diese Technologie angewandt wird. Was bei den meisten dieser Arbeiten wirklich modifiziert wird, sind die Bedingungen der Kultur, und diese Bedingungen und nicht das Timelapse-System selbst und dessen Algorithmus könnten die Ergebnisse für die Auswahl der Embryonen verbessern.

Tatsächlich umfasste die letzte Revision von Cochrane (Armstrong et al., 2019*)  die Auswertung und Analyse von 9 Qualitätsstudien, und dabei wurden unzureichende Beweise bezüglich der klinischen Schwangerschaft, der spontanen Fehlgeburtenrate und des Anteils an Lebendgeborenen nach IVF/ICSI gefunden.

Zu den weiteren zu berücksichtigenden Aspekten gehören die hohen Kosten für die Einführung von Timelapse in den IVF-Labors, die gewöhnlich auf die Patientin zurückfallen, die eine Erhöhung der Kosten ihrer IVF-/ICSI-Behandlung schließlich bezahlt, in dem Glauben, bessere Erfolgsmöglichkeiten zu erzielen.

Zukunft der Timelapse-Technologie

Die detaillierte Visualisierung aller während der Befruchtung und der embryonalen Entwicklung bis zum Zeitpunkt der Implantation anfallenden Ereignisse durch die TLT macht die Kenntnis von neuen Parametern möglich, die das Potenzial eines Embryos, zu einer erfolgreichen Schwangerschaft zu führen, beeinflussen könnten. In diesem Sinne werden Forschungslinien entwickelt, die bestimmte Parameter mit embryonalen Chromosomenveränderungen oder sogar mit der Reaktion der Embryonen auf die Prozesse der Kryokonservierung korrelieren würden.

Auf diese Weise wird das Wissen auf dem Gebiet der Embryologie durch diese Technologie begünstigt, auch wenn ihre klinischen Vorteile noch nachgewiesen werden müssen.

Schließlich muss betont werden, dass Versuche zur Einführung von leistungsstarken IT-Prozessen für die TLT durchgeführt werden, unter Anwendung von künstlicher Intelligenz oder des “Machine learning”. Auf diese Weise könnten alle embryonalen Parameter analysiert werden, zusammen mit ihren Bildern, und sehr leistungsstarke Analysen vorgenommen werden, die uns eine optimale Embryonenauswahl ermöglichen würden.

Referenzen

  • Preliminary observations on polar body extrusion and pronuclear formation in human oocytes using time-lapse video cinematography. Payne D, Flaherty SP, Barry MF, Matthews CD. Hum Reprod. 1997 Mar;12(3):532-41.
  • Non-invasive imaging of human embryos before embryonic genome activation predicts development to the blastocyst stage. Wong CC, Loewke KE, Bossert NL, Behr B, De Jonge CJ, Baer TM, Reijo Pera RA. Nat Biotechnol. 2010 Oct;28(10):1115-21.
  • Time-lapse systems for embryo incubation and assessment in assisted reproduction. Armstrong S, Bhide P, Jordan V, Pacey A, Marjoribanks J, Farquhar C. Cochrane Database Syst Rev. 2019 May 29;5(5):CD011320.

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Dr. Jorge TenLeiter der Abteilung Reproduktionsbiologie am Instituto Bernabeu

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