Durchbruch in der männlichen Fertilität: wie hyperspektrale Bildgebung die Zahl entwicklungsfähiger Embryonen verdoppeln könnte

Auf dem 41. Kongress der Europäischen Gesellschaft für Reproduktionsmedizin und Embryologie (ESHRE), der kürzlich in Paris stattfand, stellte IVI einen wissenschaftlichen Durchbruch vor, der die Herangehensweise an die männliche Fruchtbarkeit grundlegend verändern könnte. Im Zentrum steht eine innovative, nicht-invasive Technik auf Basis der hyperspektralen Bildgebung. Diese erlaubt es, Spermien mit höherem reproduktivem Potenzial zu identifizieren – ganz ohne sie zu schädigen – und könnte so die Anzahl lebensfähiger Embryonen bei assistierten Reproduktionstechniken verdoppeln.

Was noch vor Kurzem wie Science-Fiction klang, ist heute Realität im Labor. Mit nichts weiter als Licht und einer Spezialkamera wird der „molekulare Fingerabdruck“ jedes einzelnen Spermiums sichtbar gemacht. Diese Methode, bekannt als hyperspektrale Bildgebung, liefert ein detailliertes biochemisches Profil, ohne die Lebensfähigkeit der Zellen zu beeinträchtigen. Die so analysierten Spermien können anschließend in Verfahren wie der ICSI (intrazytoplasmatische Spermieninjektion) verwendet werden – mit deutlich gesteigerter Erfolgswahrscheinlichkeit.

„Im Gegensatz zu invasiven Verfahren, bei denen die Spermien zerstört werden müssen, bleibt bei dieser Methode ihre Integrität vollständig erhalten. Es ist ein großer Schritt hin zu einer präziseren, personalisierten und effizienteren Reproduktionsmedizin”, erklärt Dr. Nicolás Garrido, Direktor der Fundación IVI und Erstautor der Studie.

Warum ist die Spermienqualität so entscheidend?

Über Jahrzehnte hinweg lag der Fokus der Fruchtbarkeitsbehandlungen vor allem auf der Frau. Dabei ist mittlerweile bekannt, dass männliche Fruchtbarkeitsprobleme rund 50 % der Fälle ausmachen – ihr Einfluss auf die Embryonenqualität wird jedoch oft unterschätzt.

„Die aktuellen Methoden zur Samenanalyse beruhen auf Basisparametern wie Konzentration, Beweglichkeit und Morphologie. Diese liefern zwar wichtige Hinweise, erlauben aber keine Aussage über das tatsächliche reproduktive Potenzial einzelner Spermien. Daher erfolgt die Auswahl für Verfahren wie die ICSI bislang oft beinahe zufällig”, erläutert Dr. Garrido.

Die neue Technik der hyperspektralen Bildgebung verändert dieses Vorgehen grundlegend. Sie ermöglicht eine hochpräzise Auswahl der Spermien auf Basis realer biochemischer Daten.

Die unter dem Titel “Hyperspectral imaging of single spermatozoa before ICSI predicts optimal embryo development: potential use as a non-invasive tool for sperm selection”, vorgestellte Studie zeigt, dass sich mit hoher Zuverlässigkeit vorhersagen lässt, welche Spermien die besten Chancen haben, lebensfähige Embryonen zu erzeugen.

„Gerade bei Patientinnen mit geringer ovarieller Reaktion oder Paaren mit Vorerfahrungen von Embryonen schlechter Qualität könnte das einen entscheidenden Unterschied machen. Wenn bereits zu Beginn vermehrt blastozystenfähige Embryonen entstehen, wird der gesamte IVF-Prozess effizienter – sowohl emotional als auch wirtschaftlich. Die Erfolgsraten steigen, und der Weg zum Wunschkind wird kürzer”, so der Forscher.

Wie funktioniert die hyperspektrale Bildgebung?

Ursprünglich in der Physik und Ingenieurwissenschaft entwickelt und in Bereichen wie Landwirtschaft oder Raumfahrttechnik eingesetzt, basiert diese Technologie auf der Erfassung von Bildern über ein breites Spektrum an Wellenlängen – weit über das hinaus, was das menschliche Auge sehen kann.

In der Reproduktionsmedizin erkennt die hyperspektrale Kamera spezifische biochemische Merkmale jedes einzelnen Spermiums. Diese ergeben eine einzigartige „molekulare Signatur“, die mit seiner Fähigkeit zur Befruchtung und Embryonenbildung in Verbindung steht.

Das Verfahren ist schnell, benötigt keine teuren Reagenzien oder komplexe Eingriffe und lässt sich mit geringem Aufwand in IVF-Laboren integrieren.

Eine zugängliche und skalierbare Technologie

Ein entscheidender Vorteil dieser Innovation ist ihre einfache Umsetzbarkeit. Im Gegensatz zu anderen medizinischen Technologien, die oft hohe Investitionen und spezielles Fachpersonal erfordern, wurde dieses System für den praktischen Einsatz konzipiert. Die Kamera ist vergleichsweise kostengünstig, und die bestehenden Laborprozesse müssen kaum angepasst werden.

Das eröffnet auch Kliniken mit begrenzten Ressourcen den Zugang zu einer hochmodernen Technik. Diese Entwicklung ist somit nicht nur ein Fortschritt für wenige, sondern ein skalierbarer Wandel, der eine präzisere, effektivere Reproduktionsmedizin weltweit zugänglicher machen kann.

Die Vorstellung dieser Methode beim ESHRE-Kongress stieß auf großes Interesse. Sie zeigt, wie wachsend das Bewusstsein für die Rolle der männlichen Fruchtbarkeit ist – nicht als Ergänzung, sondern als tragende Säule in der assistierten Reproduktion.

„Bisher konnten wir nur den besten Embryo unter denen auswählen, die sich entwickelt hatten. Nun können wir schon zu Beginn die Qualität des genetischen Ausgangsmaterials optimieren – das ändert die gesamte Herangehensweise bei komplexen Fällen“”, betonte Dr. Garrido bei seinem Vortrag.

Auch wenn noch groß angelegte Studien und klinische Validierungen ausstehen, deutet vieles darauf hin, dass die hyperspektrale Bildgebung bereit ist, vom Forschungslabor in die tägliche Praxis überzugehen.

Mit überzeugenden Vorteilen – höhere Embryonenqualität, nicht-invasiv, einfache Umsetzung, moderate Kosten – könnte sich diese Technologie in den kommenden Jahren als Standard etablieren.

Vor allem aber bringt sie echten Fortschritt für jene Menschen, die sich auf den oft emotional herausfordernden Weg einer Fruchtbarkeitsbehandlung begeben. Jeder Schritt, der die Erfolgschancen erhöht, bedeutet echte Hoffnung.

Die männliche Fruchtbarkeit tritt in eine neue Ära ein. Mit Technologien wie der hyperspektralen Bildgebung machen wir nicht nur wissenschaftliche Fortschritte – wir kommen auch den Menschen näher, die auf ihrem Weg zur Elternschaft begleitet werden wollen. Präzision, Individualisierung und Innovation sind keine Zukunftsvision mehr – sie sind Gegenwart.