Laserstrahlen kontrollieren Spermienqualität Technology Review über Spermientest bei künstlichen Befruchtungen

Hannover, 20. Februar 2009 - Bei künstlichen Befruchtungen im Reagenzglas wählen Mediziner optisch das vermeintlich beste Spermium aus und bringen es mit der Eizelle zusammen. Jetzt hat Alistair Elfick von der University of Edinburgh einen Test entwickelt, der mittels Laser eine genauere und schonendere Qualitätskontrolle der Spermien erlaubt. Damit können Strangbrüche in der DNA von Samenzellen nachgewiesen werden, die sonst verborgen blieben, schreibt das Technologiemagazin Technology Review in der aktuellen Ausgabe 3/09.

Erbgut-Schäden wie Strangbrüche werden für den Verlust der Schwimmfähigkeit der Spermien und damit für die Unfruchtbarkeit von Männern verantwortlich gemacht. Alistair Elficks Werkzeuge zur Überprüfung der Spermien bestehen aus zwei Laserstrahlen: Mit dem ersten kann er Spermien einzeln auf einer Untersuchungsfläche fixieren. Treffen die Lichtteilchen des Strahls auf das Spermium, werden sie abgelenkt, Dabei entsteht eine Kraft, die die Samenzelle im Fokus des Lichtstrahls festhält. Mit dem zweiten kann der Biomedizin-Ingenieur den Inhalt des Spermiums untersuchen. Alistair Elfick: "Stellen Sie sich seine Photonen als winzige Hammer vor und die chemischen Bindungen (der Spermien-DNA) als Federn." Ist eine chemische Bindung intakt, bringen die einprasselnden Photonen-Hämmerchen sie zum Vibrieren. Der Aufprall lenkt die Photonen ab und verändert ihre Energie. Diese Änderung ist für jedes Molekül messbar anders. Das Abtasten mit dem Laser verrät also eine Art chemischen Fingerabdruck und auch, ob die DNA intakt ist. Dafür vergleicht der Forscher das Muster des Testspermiums mit den Mustern bekannter Schädigungsgrader und gesunder Exemplare. So lässt sich eine Rangfolge aufstellen und die Samenzelle mit der intaktesten Struktur auswählen. Untersuchungen haben bereits gezeigt, dass die Spermien beim Laser-Abtasten nicht geschädigt werden. Bis der Lasertest in der Reproduktionsmedizin eingesetzt werden kann, dauert es jedoch noch mindestens fünf Jahre.

Bislang beurteilen Reproduktionsmediziner die Qualität von Spermien anhand ihrer Beweglichkeit und äußeren Form im Mikroskop. Bei zu geringer Schwimmfähigkeit kann man mit chemischen Tests prüfen, welche Spermien trotzdem intakt und lebendig sind. Mit diesen Tests kann jedoch keine Aussage über die DNA getroffen werden.