Level 1
Level 2
Level 3
U i t l e g Level 3
U i t l e g 

Het onderstaande rapport is geschreven voor artsen, als antwoord op de bedenkingen die een aantal van hen hadden tegen deze nieuwe medische techniek. Onderdelen ervan zijn gepubliceerd in het Medisch Journaal Delft. Het kan dan ook zijn dat er termen in staan die niet voor iedereen begrijpelijk zijn 

ICSI: EX MALIS ELIGERE? - dr. C.A.M. Jansen
Reinier de Graafgroep, Locatie Diaconessenhuis Voorburg

Inleiding

Naast de al bestaande 'kunstmatige voortplanting' middels IVF (In Vitro fertilisatie) is nu ook de 'kunstmatige bevruchting' middels ICSI Intra Cytoplasmatische Sperma Injectie) gekomen. De techniek is ontwikkeld door dr Gian Piero Palermo aan de Vrije Universiteit te Brussel (VUB) en tot bekendheid gebracht door prof Devroey en prof van Steirteghem, die de eerste grote series hebben laten verrichten . Inmiddels zijn er naar schatting meer dan 400.000 kinderen na ICSI geboren. Voor deze techniek komen in aanmerking paren bij wie bevruchting (vrijwel) onmogelijk is, hetzij door zaadafwijkingen, hetzij door afwijkingen aan de eischil (zona pellucida). Waren deze paren voorheen slechts aangewezen op adoptie of behandeling met donorzaad, nu komt ook voor hen de optie van genetisch eigen kinderen in beeld. ICSI heeft echter ook een aantal potentiële nadelen. Het blijft dan ook "kiezen uit kwaden" (ex malis eligere): kinderloosheid of het gebruik van een techniek met een aantal nog onbekende risico’s.

Het proces van fertilisatie

Bevruchting van de eicel is een uiterst gecompliceerd en ingenieus proces, waarvan wij nog vele aspecten volstrekt onvoldoende doorgronden. Vlak voor de bevruchting heeft de eicel een groot aantal zowel nucleaire als cytoplasmatische veranderingen ondergaan, als voorbereiding op het moment van versmelting. De belangrijkste verandering ontstaat als gevolg van de LH piek, die meestal ongeveer 36 - 42 uur voor de ovulatie optreedt.

Enkele maanden voor de geboorte van de vrouw zijn alle eicellen al aangelegd. Deze zijn in hun eerste meiotische deling tot stilstand gekomen. Daarna blijven zij in diepe winterslaap totdat enkele maanden voor de ovulatie de follikel aan aantal veranderingen ondergaat. Na de LH piek maar voor de ovulatie vindt een enorme nucleaire activiteit plaats waaronder hervatting van de eerste meiotische deling en uitstoting van het eerste poollichaampje met 23 chromosomen. Daarnaast treden ook in het oöplasma veranderingen op. Vlak onder de membraan van de eicel liggen een groot aantal corticale granula, die nadat de eerste zaadcel binnen is gekomen, hun inhoud uitstorten in de perivitelline ruimte- de ruimte onder de schil- als gevolg waarvan de schil rond de eicel ‘uithardt’.

Het hele fertilisatieproces is een zeer ingenieus verlopende cascade, waarbij de spermatozo, de zona pellucida en het oöplasma van de eicel zelf ieder een cruciale rol spelen. (Fig1 ) Nadat het zich delende embryo in de baarmoeder aankomt moet deze schil echter weer 'oplossen' om innesteling mogelijk te maken.

De spermatozo: acrosoom en acrosine

De spermatozo bevat een voortbewegingsmechanisme, een herkennings- en bindingsmechanisme en de inhoud, de 23 chromosomen. Rond de kop van de zaadcel dient zich een ‘kap’ te bevinden, waaronder zich een blaas bevindt gevuld met acrosomale enzymen, waaronder ‘acrosine’. De ring waar de ‘kap’ ophoudt wordt het equatoriale segment genoemd. De spermatozo dient op het moment van contact met de zona de zgn. ‘acrosoomreactie’ te ondergaan: de buitenste acrosoommembraan wordt poreus, en het acrosine komt vrij aan de oppervlak te liggen. Zonder acrosine kan praktisch gesproken geen bevruchting plaatsvinden, terwijl de inhoud van de zaadcel toch perfect kan zijn. Naast de acrosoomreactie is ook de 'hyperactivatie' van de zaadcel van belang: met een paar laatste krachtige zweepslagen boort deze zich door de schil heen, om daarna nooit meer te bewegen.

Fig 1: Het proces van Fertilisatie. ( Tekening gemodificeerd naar Paul M. Wassarman, Scientific American 1988, 144: 78- 83)

De zona pellucida

De eischil- de 14 m dikke laag rondom de eicel- is een zeer belangrijke structuur. De zona hoort per definitie ondoordringbaar voor alle spermatozoën te zijn, behalve voor de eerste die de membraan van de eicel penetreert en in het oölemma binnentreedt. Maar ook na de bevruchting speelt de zona een cruciale rol. Zonder een eischil zou u nooit hebben kunnen bestaan: embryo's die na de bevruchting van hun zona worden ontdaan in of vóór het 4-cellig stadium worden gefagocyteerd. Pas vele celdelingen later kan het embryo ‘hatchen’ (uit de schil kruipen) en zich innestelen. Het moment van hatching valt nadat het embryonaal genoom tot expressie gekomen is, het 4 tot 8 cellig stadium. Een aantal biologen waaronder Prof Zeilmaker zijn van mening dat het proces van hatching een artificieel gebeuren is: het zou alleen optreden wanneer een embryo in vitro wordt gekweekt en er geen (mechanische en chemische) invloed is vanuit de tuba en uterus zelf. Hun hypothese is dat de zona is opgelost tegen de tijd dat het embryo het cavum uteri heeft bereikt. Met name de samenstelling van de uteriene inhoud zou hierbij een rol spelen.

Sperma-zonaherkenning.

De binding van spermatozo met zona verloopt als een ingewikkeld antigeen-antilichaamproces: een bindingsproces via een receptor op het oppervlak van de zona, op een glycoproteïne, ZP3 genaamd. 200 kDa). De bindingselementen zijn een subset van de suikerketens op het ZP3, O-gebonden oligosaccharides met een molecuulgewicht van 3,9 kDa.

Na binding ‘ploegt’ de zaadcel zich naar binnen, mede als gevolg van een tijdelijk moment van hyperactivatie met nog enkele laatste krachtige slagen van de zweepstaart, en de enzymatische digestie van de zona door het acrosine.

Corticale reactie: uitharding van de zona

Als gevolg van het binnendringen van de zaadcel treedt een proces op waardoor de schil 'uithardt'. Nadat de zaadcel in de perivitelline ruimte is gekomen bindt deze zich in het equatoriale segment van de zaadcel met de membraan van de eicel, en penetreert hij het oölemma. Als gevolg hiervan treedt de corticale reactie op: als een "golf" storten de corticale granula, die vlak onder de membraan liggen hun inhoud uit in de perivitelline ruimte. De golf is concentrisch, zoiets als optreedt wanneer men een steen in stilstaand water gooit.


Chromosomaal en mitochondriaal DNA

Het chromosomaal DNA van de 23 chromosomen wordt gedeponeerd in de oöcyt. Alle andere structuren van de zaadcel gaan verloren. Daaronder bevinden zich de mitochondriën van paternale herkomst. Iedere cel heeft ongeveer 16 duizend baseparen mitochondriaal DNA noodzakelijk voor de oxidatieve verbrandingsprocessen. (Ter vergelijking: er zijn ongeveer 3 miljard baseparen voor het chromosomaal DNA) Er zijn aanwijzingen dat de mitochondria een soort- door infectie veroorzaakte- micro-organismen zijn die miljarden jaren geleden de cel infecteerden, op het moment dat de atmosfeer vrije zuurstof ging bevatten. Nu kunnen we niet meer zonder. Bijzonder is dat alle genetische informatie nodig voor de vorming van mitochondria altijd volledig afkomstig is uit de maternale lijn: de inbreng van de man is nihil. Tot voor kort was ^(ref). Ook bij ICSI, net als in de natuurlijke situatie, is na een aantal celdelingen van het embryo geen paternaal mitochondriaal DNA meer aantoonbaar.

Na spermapenetratie: astervorming, syngamie en expressie van embryonaal genoom.

Nadat de spermaomhulling is geresorbeerd blijft het pakketje met 23 mannelijke chromosomen over. Dit wordt door de draadvormige uitlopers van de aster die gevormd is vanuit het spoellichaampje hiernaar toe getrokken, waarna, ongeveer 18 tot 20 uur na penetratie, de pro-nucleï zich vormen: een mannelijke en een vrouwelijke voorkern. Hierna treedt syngamie op: de versmelting van beide voorkernen. Dit is feitelijk het moment waarop de echte bevruchting optreedt: het chromosomaal materiaal van man en vrouw versmelten en het genoom van- in potentie- een geheel nieuw individu ontstaat. Het embryonaal genoom komt echter nog niet tot expressie: dit geschiedt pas na het 4 tot 8 cellig stadium. Het kan dan ook voorkomen dat subtiele schade aan het embryonaal genoom zich pas na drie dagen, of later uit. Bevruchting en celdeling treden wel op, maar het embryo deelt zich niet door tot blastocyste. Bij IVF treedt na pronucleusvorming vrijwel altijd celdeling op; bij ICSI deelt echter ongeveer 15 % tot 25 % van alle ‘bevruchte eicellen zich niet door.

Stoornissen in fertilisatie

De penetratie van de zona -kan gestoord zijn-: enerzijds omdat de schil zelf niet doordringbaar zelfs voor de eerste zaadcel, dan wel omdat het zaad 'te zwak' is (gestoorde mobiliteit) of onvoldoende acrosine heeft om de eischil te doorboren, anderzijds omdat teveel zaadcellen de eicel bevruchten. In het eerste geval treedt geen bevruchting op, in het tweede geval 'teveel bevruchting' (polyspermie).

Triploïdie

Wanneer toch onverhoopt meerdere (bv 2) zaadcellen binnendringen (polyspermie) kan Triploïdie (of multiploïdie) optreden. Een embryo heeft dan 69 i.p.v. 46 chromosomen. Dit embryo kan- als het zo blijft- echter nooit leiden tot de geboorte van een gezond kind. Polyspermie treedt bij een aantal diersoorten als regel op: nadat vervolgens meer dan twee pronuclei zijn gevormd, wordt het surplus weer uitgestoten. Er zijn aanwijzingen dat dit ook bij de mens kan geschieden: een op de drie in de natuur gevormde multipronucleaire eicellen herstelt zich tot twee pronuclei. Embryo’s met 69 chromosomen leiden- als zij zich al innestelen- vrijwel altijd tot spontane abortus. Als het al een doorgaande zwangerschap wordt, overlijdt het pasgeboren kind altijd binnen enkele maanden. Omdat triploïde embryo’s bij IVF nooit worden teruggeplaatst is niet bekend hoe groot de kans op nidatie is, en hoe het proces verder verloopt.

Stoornissen in zona resorptie

Er zijn ook aanwijzingen dat het proces van 'oplossen' van de schil in het cavum uteri gestoord kan zijn. Wij denken dat dit kan komen hetzij omdat de schil zelf te hard is, hetzij vanwege tekort aan digestieve enzymen op het endometrium oppervlak.

Bewerkingen van de eischil

Er zijn verschillende vormen van het bewerken van de eischil. Dit geschiedt met een speciaal instrumentarium; bv de ICSI naald is in het Guiness book of records vermeld als de dunste naald ter wereld. Hiertoe behoren enerzijds de technieken om de bevruchtingskans te vergroten zoals 'zonadrilling' (het boren van een gat om de passage van de spermatozo te vergemakkelijken), 'zona cutting' (het maken van een snee in de schil) en de 'micro-injectie' ( a.h.w. inspuiten van de zaadcel) in de ruimte onder de schil (SUZI) of direct in de eicel zelf (ICSI). Anderzijds behoren hiertoe technieken om de innestelingskans te vergroten zoals 'assisted hatching' d.m.v. 'zona cutting' of PZD (partial zona dissection') nadat de eicel is bevrucht en zich deelt.

Zona drilling en zona cutting

Met een speciaal microchirurgisch instrumentarium wordt de eicel vastgehouden (aangezogen) en met een tweede instrument wordt dan een gat of een snee in de schil gemaakt zonder dat de eicel zelf hierbij schade oploopt. Dit kan mechanisch b.v. met een micropipet waarmee een snee wordt gemaakt, of zelfs met laserstralen waarmee de diepte exact kan worden ingesteld. Tot nog toe echter zijn deze technieken experimenteel en is niet zeker of hiermee veel winst te behalen is. Een probleem is dat na deze behandeling ook een grotere kans bestaat op 'teveel' bevruchting: meerdere zaadcellen komen binnen, en bevruchten de eicel. Deze embryo's kunnen natuurlijk niet worden teruggeplaatst.

Micro-injectie

Bij micro-injectie worden een of enkele zaadcellen geïsoleerd, die vervolgens in de ruimte onder de schil (SUZI, subzonale injectie) of in de eicel zelf (ICSI) wordt gebracht. SUZI blijkt niet wezenlijke betere resultaten op te leveren. ICSI heeft echter een doorbraak betekend voor met name mannen met extreem weinig of weinig beweeglijk zaad.

Assisted Hatching

'Hatching' is 'uit de schil kruipen' van het embryo, dat zich vervolgens kan innestelen. Normaliter wordt deze schil verzwakt, en lost op door digestieve enzymen die na de ovulatie door het endometrium geproduceerd worden. Sommige vrouwen hebben dit vermogen echter niet, bij anderen is de schil 'te hard'.

Assisted hatching is voor het eerst beschreven door de Nederlander Jaques Cohen, toen hij in het IVF centrum in Cornell (VS) werkte. Men helpt bij assisted hatching het embryo enigszins door de schil al iets 'stuk' te maken: men maakt een gat in de schil, meestal chemisch m.b.v. een soort 'oplosmiddel' (zure tyrode oplossing) in de veronderstelling dat er patiënten zijn waarbij het onvermogen tot innesteling berust op een 'te harde' eischil, waaruit het embryo niet tevoorschijn kan komen.

Uit de cijfers van Cohen lijkt aannemelijk dat de techniek bij een zeer streng geselecteerde groep patiënten mogelijk iets betere innestelingskansen zou kunnen geven. Het grote probleem van het moment is, hoe deze selectie te maken; immers het overgrote deel van de embryo's die zich niet innestelen zijn chromosomaal of genetisch afwijkend; innesteling is in dat geval een selectiemechanisme van de natuur, dat wij moeten respecteren. Er moet echter nog veel onderzoek met name naar selectie en indicaties worden verricht voordat de techniek als reële behandeling kan worden aangeboden, en bewijs is er nog steeds niet.

ICSI

Intra Cytoplasmic Sperm Injection (ICSI) is een volledige In Vitro Fertilisatiebehandeling (IVF) met een extra dimensie: Na tijdrovende voorbewerking en isolatie van eicel en zaadcel wordt één zaadcel in de eicel zelf geïnjecteerd, dwars door de eischil heen. Het is een arbeidsintensieve behandeling die ook aparte apparatuur en expertise vereist. De via follikelpunctie verkregen eicel wordt allereerst ‘gedenudeerd’: ontdaan van de omringende granulosacellen. Dit kan een tijdrovend proces zijn. Vervolgens wordt het rijpheidstadium beoordeeld. Alleen oöcyten die de tweede meiotische deling hebben volbracht (M II) kunnen worden gebruikt. Eicellen die nog in een van de stadia van de eerste meiotische deling zijn, kunnen pas later worden bevrucht. Met een ‘holding’ pipet wordt de cel voorzichtig aangezogen zodat men deze vast kan houden. Er wordt zoveel mogelijk zorg voor gedragen dat de eicel zelf bij de techniek niet wordt beschadigd en dat de injectie plaats vindt op ruime afstand van het spoellichaampje waar zich de maternale chromosomen, door de eicel
middels een ‘holding pipet’ zodanig vast te houden en te injecteren dat het poollichaampje op 6 of 12 u is geplaatst.

De zaadcellen worden in een inerte visceuze vloeistof PVP (Poly Vinyl Pyrrovidol) gebracht waardoor hun beweeglijkheid bemoeilijkt wordt. Vervolgens worden de best beweeglijke en morfologisch best ogende zaadcellen uitgekozen. Deze worden geïmmobiliseerd door a.h.w. een ‘karateslag’ tegen de staart vlak onder de kop. Één zaadcel wordt, met de staart eerst, in een kleinere, zeer scherpe pipet opgezogen. De zaadcel wordt vervolgens geïnjecteerd. Deze wordt dwars door de zona en door de membraan van de eicel ingebracht. Hierna wordt de geïnjecteerde eicel in de incubator geplaatst. De volgende dag wordt beoordeeld of bevruchting is opgetreden door het beoordelen van de pro-nucleï. De andere processen zijn identiek aan die bij IVF.

Indicaties voor ICSI

In aanmerking voor ICSI komen paren bij wie bevruchting niet of vrijwel niet mogelijk is. De volgende categorieën kunnen worden onderscheiden:

1    Mannen van wie het zaad te slecht is voor reguliere IVF. Als bij herhaling na opwerken te weinig zaadcellen overblijven voor IVF werden deze paren afgewezen. In het verleden werd algemeen aangehouden dat IVF uitsluitend werd uitgevoerd als ten minste één miljoen motiele zaadcellen aanwezig waren. De afgewezen paren zijn bij uitstek geschikt voor ICSI

2 Paren bij wie bij herhaling geen enkele eicel is bevrucht (Total Fertilisation Failure, TFF). Naarmate het aantal mislukte bevruchtingen toeneemt neemt de kans dat bevruchting ook bij daaropvolgende IVF pogingen niet lukt, toe. Ook deze paren bereiken veel betere resultaten bij ICSI.

De volgende drie indicaties zijn iets meer arbitrair, maar ook bij de volgende indicaties kan ICSI uitstekende resultaten opleveren:

3 Paren met bij herhaling bevruchting van minder dan 5 % van alle verkregen eicellen. Dit wil zeggen dat uit ten minste twintig eicellen slechts een embryo verkregen is. Deze paren kregen in de VUB ook ICSI aangeboden

4 Paren waarvan de man voor IVF marginaal semen heeft, en waarbij geen bevruchting in de eerste poging optreedt. Vaak is het semen wisselend van kwaliteit, en schommelt het aantal rond de ondergrens. IVF wordt dan wel eens geprobeerd, maar het paar wordt medegedeeld dat de kans op bevruchting kleiner dan gemiddeld is.

5 Bij herhaling optredende polyploïdie. op deze wijze wordt immers slechts één zaadcel geïnjecteerd. Overigens kan polyploïdie ook afkomstig zijn van de oöcyt, zodat met ICSI niet gegarandeerd kan worden dat slechts twee pro-nucleï ontstaan. In ieder geval kan men 18 20 uur na de procedure het aantal pro-nucleï tellen.

Daarnaast is ICSI ook toegepast bij uitblijven van bevruchting 24 uur na IVF. Er zijn echter aanwijzingen dat in dit laatste geval de kans op afwijkingen vergroot is, zodat deze indicatie nog ter discussie staat

Hoe liggen de kansen bij ICSI?

De ervaringen uit het buitenland geven aan dat de kansen bij ICSI zeker niet slechter hoeven te zijn dan bij IVF. Dit geldt bij hen die vroeger van IVF werden uitgesloten. In Brussel zijn inmiddels grote series verricht, met goede resultaten. De kansen lijken ook afhankelijk te zijn van de selectie van de patiënten die voor ICSI in aanmerking komen. De implantatiecijfers (aantal vruchtzakken op het aantal teruggeplaatste embryo’s) zijn ook in de VUB gelijk aan die bij IVF.

Bij reguliere IVF treedt na bevruchting vrijwel altijd celdeling op. De gepubliceerde gegevens uit Brussel geven het volgende beeld: aangetoond is dat bij ICSI rond de 15 % van alle geïnjecteerde eicellen toch beschadigd raken; bij ongeveer 50 % van alle intacte geïnjecteerde eicellen treedt bevruchting op. Daarna valt nog eens opnieuw 25 % van alle bevruchte eicellen af omdat deze zich niet doordelen. Vervolgens waren de cijfers per teruggeplaatst embryo gelijk aan die bij IVF: 18 % vruchtzakken (op de echo) en 14 % doorgaande foetussen (> 12 weken) per 100 teruggeplaatste embryo's (klinisch en doorgaand implantation rate). Hierbij gelden echter twee kenmerken: Ten eerste is de groep vrouwen bij wie deze embryo's worden teruggeplaatst een relatief 'schone', d.w.z. gunstige groep.
Ten tweede moet men de cijfers ook per verkregen eicel en niet alleen per teruggeplaatst embryo zien. Het is niet zeker of de bij ICSI 'beschadigde' eicellen toch al niet voorbestemd waren, en van zichzelf minder kans op innesteling hebben. Een theoretisch risico is de beschadiging van het spoellichaampje waardoor chromosoomschade zou kunnen ontstaan. Tot nog toe zijn er geen aanwijzingen voor een dergelijk effect: mogelijk is dat de natuurlijke selectiemechanismen voor en bij de innesteling blijven functioneren, waadoor een dergelijk embryo zich niet innestelt. Uit de serie vruchtwaterpuncties en vlokkentesten van de VUB blijkt dat het totale percentage chromosoomafwijkingen in dezelfde orde van grootte ligt als in de natuurlijke situatie en bij IVF. Het blijkt dat i.e.g. een deel van de natuurlijke selectiemechanisme bij de innesteling normaal blijven functioneren.

Omzeiling van natuurlijke selectiemechanismen

Het is zeker waar dat een van de natuurlijke selectiemechanismen met ICSI worden omzeild. In de natuur bereiken uit de vele miljoenen spermatozoën slechts enkele tientallen tot honderden het fimbriële uiteinde van de tuba, waar de bevruchting plaatsvindt. Alleen een van de beste penetreert vervolgens de eicel. Er zijn echter overtuigende aanwijzingen dat de hierop volgende selectiemechanismen blijven functioneren, en uitsluiten dat insufficiënte embryo’s tot nageslacht komen. Met name celdeling en vervolgens nidatie: het overgrote deel van alle embryo’s, ook in de natuur, nestelt zich niet in.

Welke risico's heeft ICSI?

Na de eerste juichstemming in de lekenpers was het te verwachten dat een aantal kritische geluiden zou worden gehoord. Uiteraard heeft de VUB hier tevoren rekening mee gehouden: Alle paren werden verplicht voor de behandeling een chromosoom onderzoek van beide partners te laten verrichten, en zij moesten er zelfs voor tekenen een vlokkentest of amniocentese te ondergaan. Al snel hadden zij op deze wijze een groot aantal gegevens, die geruststellend waren. Hierna is echter, met name in Nederland, enige beroering ontstaan over een brief in de Lancet van In ‘t Veld van de groep van Galjaard, die bij 33 % van de kinderen een geslachtschromosomale afwijking vond. Hij had bij amniocentese bij 5 patiënten een geslachtschromosoom te veel of te weinig gevonden uit een groep van 15 patiënten waarvan men had kunnen vaststellen dat zij ICSI hadden ondergaan. Deze brief, die bedoeld was om de noodzaak tot onderzoek te onderstrepen, heeft via berichten in de lekenpers geleid tot kamervragen over de toelaatbaarheid van invoering van dit soort nieuwe technieken.

Keirse enquêteerde een groot aantal centra in de wereld over ICSI behandelingen in 1993 en 1994, en kreeg een respons van ongeveer 40 %. Bij 1540 na ICSI geboren kinderen werden 18 chromosomale afwijkingen gevonden (1,2 %) , waarvan 8 geslachtschromosomaal ( 0,5 %) en 10 autosomaal (0,7 %). Er werden 29 ‘major’ abnormalities’ gevonden (1,9 %)

Ook de European Society of Human Reproduction and Embryology (ESHRE) heeft een task force opgericht om het aantal afwijkingen te registreren. Tussen 1993 en 1995 werd gerapporteerd over 2486 kinderen. Hiervan hadden 47 een ‘major abnormality’ (1,9 %) . Op beide studies kan kritiek worden gegeven: ze zijn retrospectief, ze zijn afhankelijk van de definities van een ‘major abnormality’ en van de nauwkeurigheid waarmee in de verschillende centra de kinderen zijn onderzocht. Centra met hogere percentages afwijkingen zouden in de verleiding kunnen komen af te zien van rapportage uit angst voor vergelijking. Het is dus zeer wel mogelijk dat deze cijfers een te geflatteerd beeld geven.

Het eerste centrum, de VUB heeft vanaf het allereerste begin een zorgvuldig en prospectief onderzoek opgezet . Met name omdat er geen  dierexperimenten aan de introductie van ICSI zijn voorafgegaan (hierover later meer). Tussen 1992 en oktober 1996 werd bij 838 vrouwen prenatale diagnostiek verricht. De bevindingen waren als volgt:

Van de 2840 geboren kinderen na ICSI uit de VUB bleken er 96 een ‘major abnormality’ te hebben omschreven als een ernstige afwijking die behandeling behoeft (3,4 %), in vergelijking met 112 op 2955 IVF kinderen in een gematchte controlegroep (3.8%). Dit komt overeen met de cijfers van ongeveer 3- 5 % na natuurlijke bevruchting.

In een normale fertiele populatie werden de volgende bevindingen gedaan:

In de laatste rapportage van de VUB kwam het syndroom van Klinefelter in 0,9 % voor, en alle geslachtschromosomale afwijkingen samen in 1,2 %. Bij ICSI lijken dus de geslachtschromosomale afwijkingen 2 tot 3 maal vaker voor te komen dan bij een normale fertiele populatie.

Inmiddels is ook In ‘t Veld een prospectieve studie begonnen. Deze is gepubliceerd, waarbij de reeds eerder gevonden afwijkingen (5 op 15) werden bijgeteld. Van de 56 volgende patiënten werd een maal een 45 XO/ 46 XY mozaïek gevonden, en drie maal een trisomie 21. Dit laatste voornamelijk bij oudere vrouwen die ook al een leeftijdsrisico hadden. Alle geslachtschromosomale afwijkingen bleken van paternale oorsprong, alle trisomiën van maternale. De ICSI techniek zelf als zodanig is dus niet zozeer aansprakelijk voor de afwijkingen, maar het soort patiënten dat voor de techniek in aanmerking komt.


De ICSI Vaders

De ouders werden chromosomaal gescreend. Hierbij bleek in de VUB bij 3 % van de mannen sprake van translocaties of inversies, die geen gevolgen voor hun gezondheid hadden, maar mogelijk wel voor hun vruchtbaarheid. Dit percentage is wel duidelijk hoger dan van een vergelijkbare groep vruchtbare mannen.

Op geslachtschromosomaal niveau kunnen diverse afwijkingen optreden: falen tot paring van X en Y chromosoom, een ringvormig y chromosoom met hetzelfde gevolg en vele andere. Daarnaast zijn een aantal microdeleties o.a. op het Y chromosoom bekend, die kunnen leiden tot onvruchtbaarheid. De genetische familie verantwoordelijk voor de spermatogenese bestaat uit ten minste 40 leden. De meeste bekende afwijkingen zijn gelokaliseerd op een van de AZF genen. Voor twee van de veertig genen is in een grote groep mannen met slecht zaad onderzocht of zij een afwijking hadden. 8 % van alle mannen met minder dan 5 miljoen zaadcellen hebben een afwijking op een van deze twee locaties . Men vermoedt dan ook dat ten minste 25 % zo niet 50 % van alle mannen in deze categorie een genetische oorzaak hebben, die zij weer aan hun zonen doorgeven.

Het is uiteraard nog onbekend hoe de kinderen zich op lange termijn gaan ontwikkelen. Dit zelfde gold natuurlijk tien jaar geleden ook voor IVF, en dezelfde zorgen werden toen geuit. En vanzelfsprekend weten wij nog niets over de vruchtbaarheid van IVF kinderen laat staan van ICSI kinderen. In ieder geval dienen de paren zich bewust te zijn van een iets verhoogde kans op een geslachtschromosomale afwijking, en een zeer reële kans dat hun eventuele zoon ook onvruchtbaar zal blijken. Recent (juli 1999) heeft David Page aangetoond dat vier zonen die waren geboren na ICSI waarbij de vaders een genetische afwijking hadden op het Y chromosoom (AZF gendeletie), zelf ook dezelfde afwijking hadden. Men mag dus verwachten dat zij later met hetzelfde probleem kunnen worden geconfronteerd als hun vaders.


MESA, TESE en ICSI

Omdat bij ICSI slechts één zaadcel per eicel nodig is, en dan nog niet eens een rijpe, kan het zaad ook verkregen worden uit de epididymis (MESA, microchirurgische epididymis aspiratie) of testis (TESE, Testiculaire semen extractie) bij afsluiting van de zaadleider. Er blijkt geen verband te zijn tussen het uiterlijk van de zaadcel (afwijkende vormen) en de inhoud; het enige van belang is dat de zaadcel 23 chromosomen heeft, en dus moet het aantal chromosomen zich hebben gehalveerd. Afsluiting van de zaadleider kan aangeboren of verworven zijn, bv door ontsteking of sterilisatie.

De congenitale bilaterale afwezigheid van de vas deferens (CBAVD) is een genetisch defect dat is geassocieerd met mucoviscoidose (cystic fibrosis). Beide genetische afwijkingen liggen zo dicht bij elkaar, dat zij vaak samengaan. Omdat de vrouw de normale populatiekans op dragerschap van 1: 30 heeft, heeft het kind dus een forse kans op CF. Met de gebruikelijke screening kan ongeveer 85 % van de draagsters worden opgespoord.

Het gebruik van epididymaal of testiculair zaad kent eigen onzekerheden. In hoeverre dienen rijpingsprocessen te zijn voltooid voordat een zaadcel verantwoord kan worden gebruikt? Een spermatocyt is diploïd, maar goed herkenbaar. Een spermatide is haploïd, maar nog volstrekt niet uitgerijpt. Er zijn vermoedens dat het proces van ‘genomic imprinting’, pas voltooid is aan het eind van de epididymis. Genomic imprinting is het proces waarbij bepaald wordt welke eigenschappen bij het nageslacht tot uiting dienen te komen, en welke niet. Het vindt plaats via selectieve demethylatie.

Daarnaast is gesuggereerd dat de spermatozo schade zou kunnen oplopen door de vrije O2 radicalen, maar dat geldt uiteraard evenzeer voor geëjaculeerd zaad met leucospermie. In dat opzicht is vers zaad uit de testis bij een man met een verworven obstructie misschien zelfs te verkiezen boven semen na ejaculatie bij een man met chronische prostatitis, of zeer slecht semen bij ernstige oligoasthenoteratospermie.

In het Verenigd Koninkrijk bestaat een moratorium op ICSI met het gebruik van spermatiden; in Nederland en Japan is een moratorium uitgeroepen op ICSI in combinatie met MESA of TESE totdat er meer bekend is middels dierproeven en er meer kinderen in het buitenland zijn geboren. Dit laatste wordt door ons omgevende landen als hypocriet ervaren: zij mogen ‘de kastanjes uit het vuur halen’. Als het goed gaat plukt Nederland daarvan de vruchten, als er een calamiteit optreedt zegt Nederland: zie je wel, wij zeiden het al.

In de ESHRE task force (1993 1995) werden op 2486 ICSI kinderen van de ICSI/ MESA 119 geboren, zonder major abnormalities, en 3 op 63 ICSI/TESE (totaal 3/182 (1,6 %)4.

Recent heeft Maryse Bonduelle de bevindingen uit de VUB beschreven :

aanvulling (aug 1998): Anno 1998 zijn er inmiddels bijna 2000 kinderen geboren na ICSI met MESA of TESE. Als zodanig onderscheidt zich deze techniek- in termen van wat erover bekend is- in niets meer van ICSI op het moment dat deze in Nederland werd ingevoerd: Voor beide waren en zijn er nog steeds geen goede dierexperimentele gegevens en is het aantal kinderen van dien aard dat het door de GHI veronderstelde minimum van 200 reeds ruimschoots is overschreden. Men kan zich daarmee afvragen wat nu nog de onderbouwing kan zijn van een moratorium voor ICSI in combinatie met MESA en TESE.

 
Wel of geen vruchtwaterpunctie of vlokkentest?

Er is nog geen overeenstemming of een choriocentese of amniocentese wel of niet geïndiceerd is. Wel heeft de patiënt het recht dit onderzoek te laten verrichten, als zij wil nagaan of het kind chromosomaal normaal is, maar niet alle verzekeraars vergoeden dit onderzoek. Bovendien plaatst dit het paar, dat vaak na een infertiliteitsduur van vele jaren hun kinderwens vervuld lijkt te gaan zien voor een groot moreel, ethisch en gevoelsmatig dilemma als bv bij dit onderzoek sprake blijkt van het syndroom van Klinefelter, dat goed met het leven verenigbaar is, maar in ieder geval wel leidt tot absolute steriliteit. Moet zij deze zwangerschap dan vervolgens weer laten afbreken? Wel dienen alle patiënten op deze mogelijkheden tevoren te worden gewezen, en dienen zij te worden ingelicht over alle ons bekende aspecten, ook dienen zij gewezen te worden op het feit dat nog veel onbekend is.

Voorzorgen voor de toekomst.

Alle gegevens tot nog zijn zodanig hoopgevend, dat wij het verantwoord vinden de behandeling aan te bieden. Toch vinden wij dat er nog zoveel onbekend is dat de verkregen gegevens zorgvuldig moeten worden gedocumenteerd en vervolgd. De patiënt dient dan ook een 'informed consent' te tekenen, en de gegevens betreffende hun kind(eren) dienen uiteraard anoniem te worden geregistreerd en vervolgd. Wij denken dat het belang van ICSI zodanig is dat zij zich zeker hiermee akkoord zal kunnen verklaren.

Dierproeven

Een van de kritieken op de snelle invoering van ICSI was dat er geen dierexperimenteel onderzoek aan vooraf is gegaan. Hierbij zijn twee vragen van belang: in hoeverre is dierexperimenteel onderzoek mogelijk, en ten tweede wat is de predictieve waarde van het diermodel voor de mens. Op het moment van invoering was er geen dierexperimenteel model voorhanden. Later werd door Yanagimachi beschreven dat ICSI bij de muis mogelijk was. Dit ondanks het feit dat de muizespermatozo ongeveer maar liefst de helft van de diameter heeft van de eicel, tegenover ongeveer eentwintigste bij de mens. Dit succes is echter door geen enkel ander centrum bevestigd. De afgelopen drie jaar wordt o.a. aan de VUB geprobeerd het muizemodel op te zetten, doch zonder succes.

Het is bij de muis mogelijk een of meerdere genen ‘uit te schakelen’ waardoor een of meerdere afwijkingen ontstaan’ de z.g.n. ‘knock out’ genes. Op deze wijze kan men azoöspermie bij muizen creëeren. Een wezenlijke vraag is in hoeverre het muizemodel, ook dat met behulp van de ‘knock out’ muis predictief is voor de ICSI met MESA of TESE bij de mens. Zowel in geval dat geen afwijkingen gevonden worden als in geval wel afwijkingen worden gevonden kan het zijn is de predictieve waarde voor de mens beperkt.

Medical technology Assessment (MTA)

Het ministerie van VWS is van mening dat geen nieuwe medische technieken zouden mogen worden ingevoerd zonder dat een MTA is verricht. Hierin dient een complex van factoren te worden onderzocht, maar velen hebben de wat simplistische vrije vertaling of de indruk dat het gaat om:"wat kost het". De overheid is van mening dat de kosten van de gezondheidszorg niet dienen te stijgen boven die van de afgelopen jaren. Hooguit is een zeer geringe groei toegestaan. Op zich is dit een loffelijk standpunt. Als dit echter letterlijk wordt opgevolgd, dient men ‘pas op de plaats' te maken, en in het geheel geen nieuwe technieken meer in te voeren. Invoering via een MTA kan uiteraard alleen in geval dat de financiële middelen daarvoor ter beschikking worden gesteld. In geval van ICSI waren alle 12 centra het met het ministerie unaniem eens over de uitvoering van een MTA. Hierna bleek echter de aanvraag bij het project ontwikkelingsgeneeskunde van de ziekenfondsraad niet te worden gehonoreerd, met als argumentatie dat een dergelijk onderzoek niet kan passen binnen de maximale looptijd van een onderzoek aldaar, te weten drie jaar. Uiteraard is deze tijdsspanne te kort waar het gaat om follow up gedurende twee jaar van ICSI kinderen en een zwangerschapsduur van negen maanden. Hiermee werd de mogelijkheid voor het verrichten van een MTA de-facto afgesloten. Hadden de centra op dat moment, waarop uit de buitenlandse literatuur een overweldigende hoeveelheid gegevens ter beschikking kwamen, de Nederlandse patiënten de behandeling niet mogen aanbieden? Met als gevolg een patiëntenstroom naar over onze landsgrenzen.

Mijns inziens dient de vraag of het op grond van buitenlandse literatuur verantwoord is een nieuwe behandeling aan te bieden, los gezien te worden van de vraag of die nieuwe behandeling dient te worden bekostigd uit de algemene middelen. Een ander spanningsveld is dat wanneer het macrobudget gelijk dient te blijven, dit inhoudt dat de vergoeding voor andere behandelingen dient te worden verlaagd. In feite wordt de beroepsgroep hiermee tegen zichzelf gekeerd. Dit is op termijn een heilloze ontwikkeling, en kan vergaande repercussies hebben voor het functioneren van de gezondheidszorg als geheel.


Conclusie

Medisch gezien is ICSI de grootste doorbraak op het gebied van fertiliteitsbehandelingen sinds de IVF, en kan de behandeling worden aangeboden aan hen die vroeger moesten afzien van genetisch eigen kinderen. Wees eerlijk: zou u niet de voorkeur geven aan een kind waarin U eigenschappen van uzelf herkent? Een van de bedenkingen van sceptici is dat men op deze wijze bepaalde afwijkingen laat 'doorgeven' naar volgende generaties. Toch doen wij dat bij diverse andere ziekten zoals diabetes mellitus al vele jaren, en ook voor diabetici wordt het recht op hulp bij voortplanting erkend.

Ref:

Bonduelle M, Liebaers I, Deketelaere V, Derde MP, Camus M, Devroey P, Van Steirteghem A. Neonatal data on a cohort of 2889 infants born after ICSI (1991-1999) and of 2995 infants born after IVF (1983-1999). Hum Reprod. 2002; 17: 671- 94

Bonduelle M, Van Assche E, Joris H, Keymolen K, Devroey P, Van Steirteghem A, Liebaers I. Prenatal testing in ICSI pregnancies: incidence of chromosomal anomalies in 1586 karyotypes and relation to sperm parameters. Hum Reprod. 2002;17: 2600- 14

 C.A.M. Jansen Voorburg, 24-02- 1997, update 23 06- 2003

Please send mail to keesj@rdgg.nl with questions or comments about this Web- Site

Disclaimer:This information is not intended as a substitute for medical advice of physicians. The reader should regularly consult a physician in matters relating to his or her health and particularly with respect to any symptoms that may require diagnosis or medical attention.

© Stichting Medische Voortplanting Voorburg. This material is copyright protected; improper or unauthorized use is an infringement of copyright-laws and is an actionable offense. Original information from this Web-site can only be used if the source is clearly cited.