Fertilitätstherapie bei onkologischen Patienten/innen

F. Fischl Universitäts-Kinderwunschzentrum

Mainz/Wien

Pädiatrisch-internistische-onkologische Therapie

dauerhafte Heilungen bei vielen onkologischen Entitäten wie Leukämien, M. Hodgkin, Wilmstumor, pädiatrische Malignome bereits Realität

Langzeitlebensqualität danach wird immer wichtiger !!Dazu gehört die Erhaltung der Fertilität nach systemischer onkologischer Therapie !!

Kinderwunschtherapie nach onkologischer Therapie

Andrologische Aspekte

Vor Bestrahlung und Chemotherapie:Kryokonservierung von Sperma bei Jugendlichen und Männern im reproduktiven Alter: heute essentiell

Bei Refertilisierungsmassnahmen:Prophylaktische MESA mit Kryo empfohlen

Bei diagnostischer Hoden PE:Kryokonservierung von Hodengewebe empfohlen

Vor IVF/ICSI bei OAT III – MESE oder TESE Bei HIV positiven Männern vor ICSI Therapie

Ausführliche Beratung durch Arzt und Biologen Samenabgabe bis zu 2x wöchentl. Verwendbar für intrauterine Insemination nach

Swim-up - Schwangerschaftsraten ~20% pro Zyklus Unauffällige Schwangerschaft nach 21 Jahren

Kryokonservierung (Mester, 2003) Keine Kassenleistung: Privatvertrag!!

Kryokonservieren von Spermien

Frauen sind differenzierter und damit komplizierter,

beziehungsweise aufwendiger in der Therapie

Abnahme des Follikelpools

0200000400000600000800000

1000000

0 10 18 31 37 41 45 51Alter

Geburt Optimale Fertilität

Ende derFertilität

Menopause

Etwa 400 Zyklen pro Frau

Überblick Follikelentwicklung

massive Reduktion der Eizellreserve 60 bis 70 % entwickeln Amenorrhoe je nach Schema oft irreversibel, führt zu

Sterilität und Climaterium präcox weitere Langzeitfolgen des

Östrogenmangels sind Osteoporose, Urogenitalatrophie, kardiovaskuläre Effekte etc. HRT sinnvoll?

dzt. Langzeit – Hormon - Substitution hat Probleme z.B. WHI - Studie

Systemische onkologische Systemische onkologische TherapieTherapieChemotherapie und/oder Chemotherapie und/oder RadiotherapieRadiotherapie

CRA = Chemotherapy related Amenorrhoea bis 85 % je nach Schema und mit zunehmendem Alter in 40-50 % irreversibel – im anderen Fall deutlich reduzierte Fertilität, je älter die Pat. um so ungünstiger (Lobo, 2002)

60 % aller Patientinnen verlieren normale Menstruation nach Standardchemotherapie (Forbes 1996) – frühe Menopause mit allen ihren Risiken (Osteoporose CVD etc.)

Bei reversibler Funktion kommt es zur frühere Menopause und reduzierte Fertilität

Besonders Cyclophosphamid wird unterschätzt in älteren Studien vollständiges Verschwinden von Primärfollikel (Koyama, 1977, Dnistrian 1985)

Ovarfunktion und Chemotherapie

Methoden der Kryokonservierung

Ultraschnelles Einfrieren - Vitrifikation keine Abkühlrate

Einfrierrate: 200 – 20.000°C / min

Anwendung im medizinischen Bereich - Reproduktionsmedizin - Fertilitätsprophylaxe - Stammzellforschung

Langsames Einfrieren Abkühlrate: -2°C / min Einfrierrate: -0.3°C / min

Zur Transplantation und Nutzung der Hormonproduktion (natürliche HET)

Zur Fertilitätserhaltung für Ca-Patientinnen bzw. in Zukunft auch für den späten Kinderwunsch >40 Lbsj.

Als Quelle möglicher Stammzellen(Tilly, Nature 428, 2004)

Kryokonservierung von Kryokonservierung von OvargewebeOvargewebe

Ovarian Tissue Banking

Nach: Ovarian tissue banking for cancer patients Fertility preservation, not just

ovarian cryopreservation. Kutluk Oktay and Murat Sonmezer. Hum.Rep. Vol.19,

No.3 pp. 477-480, 2004

Ovar nicht involviert

Ovar involviert

Transposition des Ovars

Chemo –Aufschub/Kindheit

Ovarian Tissue Banking

Chemo Aufschub/ 4-6 Wochen

Einfrieren Embryo/Oozyten

GnRH-Analoga

Ovarian Tissue Banking für Zukunftsoption IVM od. Xenotransplantation

Östrogen-sensitiver Tumor

Östrogen-nonsensitiver Tumor

Ovarielle Stimulation mit

Tamoxifen

Ovarielle Stimulation mit

Aromatase Inhib.

Konventionelle Ovarielle

Stimulation

Nichts

Individuelle Fertilitätserhaltungsstrategien

GnRH – Analoga Operative Verlagerung der Ovarien IVF – Kryokonservierung von Eizellen Ovarian Tissue Banking

ab 5 Jahre oder später: Eizellseparation und in vitro Maturation IVM

oder Auto/Xeno - Transplantation

Prävention - Erhalt der Fertilität

GnRH – Analoga „Ovarian Protection Trial bei Rezeptor negativen

Mammakarzinomen“ durch Scottish Cancer Network - 523 Fälle, Gallvery 2004 eher „bescheidene Effekte “

Operative Transposition der Ovarien (Beckenwand)

IVF/ ICSI – Kryokonservierung von PN-Zellen Alter? Partner notwendig - neue Partner nicht möglich -

Zeit für FSH – Stimulation nötig – nur begrenzte Anzahl von Versuchen – relativ niedrige ErfolgsrateKeine Hormonproduktion erzielbar

Zum Erhalt der Fertilität wenig geeignet

Prävention - Erhalt der Fertilität

Gonadotropin - Releasing - Hormon – Analoga • GnRH – AgonistenZur Zeit läuft multizentrische Studie „Ovarian Protection Trial bei rezeptornegativen Mammakarzinomen“ durch Scottish Cancer Network Hypothalamus

Hypophyse

OvarienTestes

Agonist

ÖstradiolProgesteron

Testosteron

LHRH

LHFSH

Downregulation der GnRh-Rezeptoren Reversible Kastration wegen Osteoporoserisiko mit Add - back Therapien

keine GnRh-Rezeptoren an Follikeln

Keine Follikelreifung

FSH

Prävention mittels GnRh-Analoga ?

Stimulationsdauer mindestens 10 - 12 Tage mit Risiko der Überstimulation Da reife Eizellen ohne Befruchtung derzeit noch

relativ schlecht kyrokonservierbar sind istBefruchtung notwendig erfordert festen Partner

Kryokonservierung als PN-Eizelle Starker Anstieg von Estradiol

daher als Therapie meist nicht geeignet

Probleme dieser Therapieoption

Grosse Anzahl an Primordialfollikeln im Gewebe vorhanden – höhere Erfolgschancen?

Keine Stimulation, dafür aber LSK notwendig

Kurzfristig durchführbar (Op. Freigabe)

Natürliche Empfängnis denkbar

Als autologe Hormonersatztherapie denkbar ____________________________________________________

Ovarielle Gewebeentnahme Bestrahlung/Chemotherapie/OP Retransplantation des ovariellen Gewebes

Ovarian Tissue Banking

Weitere mögliche Indikationen

Prophylaktische Ovarektomie bds. bei Risikopatienten (z.B. BRCA 1 & 2)

Erhaltung der Fertilität bei möglichem spätem Kinderwunsch

Vorsorgliche Einlagerung zur späteren biologischen HRT ev. Anti Aging

Zukunftsaspekt - Ovarian Tissue Banking

„„Preserve your future“Preserve your future“

Junge Frau, ungebunden Karriere jetzt Partnerwahl später Kinderwunsch später Ab 35 Lbsj.: Eizellqualität generell vermindert Hohe Aneuploidierate in den Eizellen The American way: Einmalige kontrollierte Überstimulation Punktion aller Follikel (12-16mm) in vitro Maturation Kryokonservierung jetzt, IVF später

Metaphase II Eizelle

Primäres Kriterium Erhaltung der Fertilität Altersgrenze ≤ ca. 35 - 37 a ? FSH < 10 LSK möglich Keine frühere Bestrahlung der Anamnese Frühes Stadium der Chemotherapie

Ovarian Tissue Banking- Einschlusskriterien -

Konzept Probenbearbeitung OTB

Entnahme eines Ovaranteils / Gewebsstreifen per Laparoskopie

Oberflächenregion in Pathologie (Tu-Zellen ?) 1 Teil histochemisch 1 Teil Bakteriologisch

10% für Charakterisierung des Ovargewebes Follikeldichte/in vitro Kultur nach Kryo

70% für Kryokonservierung in mind. 10-20 Port. (entweder Vitrifikation oder langsames Protokoll)

Autotransplantation nach 5 Jahren

Kameratrokar (5mm) und 2 Arbeitstrokare (5, 12mm), dzt. auch bereits mit 3 mm Optik

Ovarektomie oder tangentiale Resektion - ohne Strom!

Bergung mittels LSK - Bergesack Verarbeitung direkt am Tisch Gewinnung von ovariellen Scheiben

(ca. 10 - 15 á 1 - 2mm)

Ovarian Tissue Banking- LSK – Entnahmetechnik I

1 Präparat zur histologischen Kontrolle

1 Präparat zur Bakteriologie 2ml Kryotubes + Kryomedium (DMSO) Friervorgang Lagerung im überwachten Stickstoff-Tank

Ovarian Tissue Banking- LSK - Entnahmetechnik II

ganzes Ovar

als Scheiben

Biopsie

Ovar

1-2mm Scheiben

Ovarian Tissue Banking - Entnahme

Vorteile: einfacherer Friervorgang einfachere Ex- und Implantation (LSK) orthotope Position ermöglicht

natürliche Empfängnis

Implantation wiederholbar

Nachteile: Geringere Menge an Primordialfollikel Verlust in der Revaskularisierung

Kryopräservation von ovariellen Scheiben, Biopsien

Alternative: Isolation von Eizellen undIn Vitro Maturation von AntralfollikelSpezialmedien zur Reifung unreifer Eizellen

dann ICSI

12 – 15% Schwangerschaftsratenpro Zyklus

IVM-Methodik: Aspiration unreifer Oocyten in nicht oder niedrig dosiert stimulierten Zyklen – Technik ist bisher wenig untersucht in RCTs, keine valide Aussage aus prospektiv kontrollierten Vergleichstudien zum Erfolg gegen „normale IVF“. Priming mit FSH/hMG oder unstimuliert punktieren? Mit oder ohne hCG Gabe?Diese Fragen sind nicht zuverlässig beantwortet.

Hesham Al-Inany. Female infertility. Clinical Evidence 2005

Erfolgsfaktor IVM?Gewinnung von Ovargewebe Isolierung von unreifen Oozyten

(Primordialfollikel, Primärfollikel) künstliche Reifung (FSH / HCG) IVF/ICSI-TherapieIn-Vitro-Maturation bisher nur im Mausmodell gelungen (Smitz et al., Hum Reprod, 1999)

orthotop autolog: Reimplantation an die ursprüngliche Lokalisation im kleinen BeckenVorteil: spontane Ovulation und Schwangerschaft möglichNachteil: potenzielles Rezidivrisikoheterotop autolog:Autotransplantation von Gewebe an hetorotope Körperstellen (Unterarm, Oberarm) – biolog. HRT, bei KW Punktion, IVM und IVFXenotransplantation: Transplantation von Gewebe auf immundefiziente Mäuse

Ovarian Tissue Banking - Reimplantation

Peritoneum Uterusnah im kleinen Becken erreichbar für Tuben Muskellogen ( M. Rectus, M. brachialis) „Reseeding“ als Zellsuspension in ovarielle Rindenregion ( Almodin, 2004)

In den meisten Fällen, die bisher gemacht wurden gelang der Nachweis von Hormonaktivität und Follikelwachstum

Möglichkeiten derReimplantation von ovariellen Gewebe

Kontralaterales Ovar

Orthotope Reimplantation der ovariellen Scheiben

Übertragung metastasierender KrebszellenShaw et al: Fresh and cryopreserved ovarian tissue samples from donors with lymphoma transmit the cancer to the graft recipients. Hum Reprod 1996; 1668-1673

Potentielle Wirkung von alkylierenden Substanzen Mutationen, DNA- Brüche und -Adduktionen, oxidativer Schaden an somatischen-und KeimzellenHawkins MM et al: Pregnancy outcome and offspring after childhood cancer. BMJ 1994; 309:1034; Sanders JE et al: Pregnancies following high-dose cyclophosphamide with or without high-dose busulfan or total body irradiation and bone marrow transplantation. Blood 1996; 87:3045-3052

Ovarian Tissue Banking - Risiken

Niedriges Risiko Mittleres Risiko Hohes Risiko

Wilms Tumor Mamma NPL I-II Einige Leukämien

Non-Hodgkin und Hodgkin Lymphom

Neuroblastom

Nongenital. Rhabomyosarkom

Genital. Rhabomyosarkom

Osteosarkom Adeno-Ca d. Cervix

Zervix NPL Mamma NPL III-IV

Ewing Sarkom

Kolorektales NPL

Nach: Oktay KH, Yih M: Preliminary experience with orthotopic and heterotopic transplantation of ovarian cortical strips Semin

Reprod Med 2002,20(1):63-74

Häufigkeit des Auftretens ovarieller Metastasen

ev. Initiale Chemotherapie

Strenge Indikationsstellung

Ausreichendes Spülen des Präparats/Bergesack

Ausschließen des Vorhandenseins selbst einer geringer Anzahl von Zellen durch multiple histologische Untersuchungen

Zell-Cluster könnten mittels PCR ausgeschlossen werden

Ovarian Tissue Banking - Sicherheit

Quelle : AGGEF, 2004

Isolierung der Eizelle und Reinigung Befruchtung durch ICSI Embryotransfer nach hormoneller Vorbereitung

damit sicherer Ausschluss der Transplantation von Tumorzellen

Ovarian Tissue Banking - Sicherheit

Bei High-Risk Fällen : Xenotransplantation Gewinnung isolierter reifer Eizellen

Follikel nach Reifung in Nacktmaus

M. Imhof 2005

Ovarian Tissue Banking - Perspektiven

Erste Schwangerschaften

Published online: 24 September 2004; doi:10.1038/news040920-15 Ovarian transplant produces baby Helen Pilcher, Helen Pearson Healthy birth raises hope for cancer patients' fertility.

Weitere Literatur:Donnez J., Dolmans M.M., et al. Livebirth after orthotopic transplantation of cryopreserved ovarian tissue. Lancet 364, p.1405-10, (2004)Oktay K., Buyuk E., et al. Embryo development after heterotopic transplantation of cryopreserved ovarian tissue. Lancet, 363, p.837-840, (2004)

Veränderungen und Verbesserungen dieser Techniken in absehbarer Zeit zu erwarten

OTB entwickelt sich wie erwartet, daher als Vorsorge bereits sinnvoll

Reimplantationstechnik noch unsicher

die optimale Kryopräservationstechnik ist noch nicht definiert

Tumorzell-Übertragungsrisiko gering aber nicht ausgeschlossen

Gravierende rechtliche Veränderungen in absehbarer Zeit zu erwarten

Conclusio

Trotz noch einiger offener Fragen: Ovarian Tissue Banking sollte heute bereits jeder Frau vor einer (Radiatio - ) Chemotherapie angeboten werden “ESRE 2006“

Aktuelle Techniken werden besser ermöglichen zunehmend höhere Schwangerschaftsraten

deutliche Verbesserung der Lebensqualität In Mainz unter 06131 172764 Beratung und Termine Ovarian Tissue Banking

Conclusio