Diese Kinder sind doch nicht so gesund

Immer häufiger greift der Mensch in einen Prozess ein, der für die Entstehung neuen Lebens zentraler nicht sein könnte: die Befruchtung der Eizelle durch das Spermium. Es ist der Moment, in dem das Erbgut von Vater und Mutter verschmilzt. Bei einer natürlichen Befruchtung wird die Eizelle im Eileiter befruchtet und wandert dann in die Gebärmutter, um sich dort einzunisten. Bei zwei bis fünf Prozent der Neugeborenen in entwickelten Ländern aber läuft es ganz anders: Menschliche Hände sorgen mit Mikroskop und Pipette dafür, dass es zur Befruchtung kommt. Erst die Erfindung der künstlichen Befruchtung verhalf vielen Menschen zu einem eigenen Kind. Sie sorgt dafür, dass der Stammbaum von Familien nicht aufhört. Kaum ein Eingriff der modernen Medizin dürfte das Leben vieler Menschen so stark verändert haben.

Jedes Jahr kommen mehr Kinder dank künstlicher Befruchtung zur Welt. Mehr als eine Viertelmillion Kinder sind inzwischen in Deutschland so entstanden (IVF-Register: Jahrbuch 2016), weltweit sind es mehr als acht Millionen. Vor Kurzem feierte Louise Brown ihren 40. Geburtstag, der erste Mensch, der durch künstliche Befruchtung entstand, und 2010 erhielt Robert Edwards, der Erfinder der Petrischalenmethode, auch In-vitro-Fertilisation (IVF) genannt, den Nobelpreis für Medizin.

Der Methode gab neben ihrem Erfolg stets noch etwas anderes recht: ihre Sicherheit. Während die mitunter nötige Hormonbehandlung für die Entnahme von Eizellen für Frauen riskant ist, galt das Verfahren für die dabei entstehenden Kinder als absolut sicher. Aber genau diese Gewissheit schwindet. Die Autoren einer vor Kurzem erschienenen Studie zweifeln an, dass künstlich gezeugte Kinder genauso gesund sind wie Kinder, die durch Sex gezeugt wurden (Journal of the American College of Cardiology: Meister et al., 2018). So haben Jugendliche, die nach einer IVF-Behandlung zur Welt gekommen sind, schon früh Gefäßprobleme. Diese könnten später einmal lebensgefährlich werden. 

Die aktuelle Arbeit wirft große Fragen auf: Ist es naiv anzunehmen, dass sich Embryonen, die in Petrischalen entstehen und in einem Nährmedium bebrütet werden, genauso entwickeln wie all jene, die durch eine natürliche Befruchtung entstehen? Was bedeutet das für die acht Millionen IVF-Babys weltweit? Fast schließt sich an: Rächt sich der menschliche Eingriff in die Natur?

Höherer Blutdruck bei Petrischalenkindern

Im Schweizer Inselspital Bern untersuchten Mediziner und Ärzte für die neuen Belege gesunde Jugendliche. Schon 2012 hatte sich in einer ersten Studie gezeigt (Circulation: Scherrer et al., 2012), dass die Gefäße von Petrischalenkindern vorzeitig gealtert waren. Verschiedene Ultraschallmessungen ergaben, dass ihre Blutgefäße steifer waren und größere Schwierigkeiten hatten, sich bei Sauerstoffbedarf und durch Medikamentengabe zu weiten, als bei natürlich entstandenen Kindern. Außerdem waren gewisse Schichten der Gefäßwand dicker als bei Kontrollprobanden, möglicherweise ein Zeichen für eine beginnende Gefäßverkalkung.

Das konnte das Forscherteam am Blutdruck ablesen: Die Petrischalenkinder zeigten geringfügig höhere Werte. Das ist bedenklich, denn Bluthochdruck schädigt Gefäße und gilt als ein Hauptrisikofaktor für Herzerkrankungen und Schlaganfälle. Acht der 52 Petrischalenkinder hatten bereits Bluthochdruck, in der Kontrollgruppe war es nur eins von 40. Für den Hauptautor der aktuellen, Studie Emrush Rexhaj, zeigt dies, dass "auf den ersten Blick gesunde Kinder ernsthafte und besorgniserregende Anzeichen für ein frühes Herz-Kreislauf-Risiko haben." Und in einem Kommentar, der dem Artikel beiliegt, schreiben Ärztinnen und Ärzte aus Harvard (Journal of the American College of Cardiology: Weinrauch et al., 2018): "Sollte das Risiko für einen jugendlichen Bluthochdruck (...) wirklich sechsmal so hoch liegen, wären die Konsequenzen für die Lebensdauer gewaltig (...)."

*Anmerkung: In einer vorherigen Version hatte der Artikel den Titel: "Diese Kinder sind doch anders". Wie einige Leserinnen und Leser anmerkten, ist das missverständlich, weil die Andersartigkeit sich allein auf den Gesundheitsstatus der Kinder bezieht. Wir haben die Überschrift deshalb angepasst.

Künstliche Befruchtung erhöht das Risiko von Fehlbildungen

Die Schweizer Studie ist zwar sehr gewissenhaft erarbeitet, hat aber nur wenige Versuchspersonen. Wäre sie also die einzige, könnte man den Verdacht lediglich zur Kenntnis nehmen. Aber es ist nicht so einfach. Weitere Studien haben in den vergangenen Jahren gezeigt, dass die künstliche Befruchtung nicht ohne Risiken ist. Da ist zunächst ein naheliegender Grund, der mit dem Prozess der Befruchtung nichts zu tun hat: Weil nach der In-vitro-Fertilisation oft mehrere Embryos in die Gebärmutter der Frau eingebracht werden, führt sie besonders oft zu Zwillingsschwangerschaften. Und die sind für Mutter und Kind im Schnitt ein bisschen gefährlicher, denn sie können zu Frühgeburten oder Bluthochdruck in der Schwangerschaft führen. Das ist etwas, worüber Menschen, die eine künstliche Befruchtung in Anspruch nehmen, in der Regel aufgeklärt werden.

Anders sieht es mit Fehlbildungen aus. Studien legen nahe, dass Kinder, die durch künstliche Befruchtung entstanden sind, etwas häufiger Herzfehler oder Fehlbildungen der Gliedmaßen haben (Clinical and Molecular Teratology: Källén et al., 2010 & American Society for Reproductive Medicine: Wen et al., 2012). Wenn man die Fruchtbarkeitsprobleme der Eltern, die auch einen Einfluss haben, in die statistische Analyse miteinbezieht, wird der Effekt zwar schwächer (Journal of Assisted Reproduction and Genetics: Rimm et al., 2011). Trotzdem gilt: Es scheint ein Unterschied zu sein, ob ein Embryo im Labor oder im Eileiter entsteht. 

Darauf deuten verschiedene Untersuchungen bei Tieren, aber auch bei Menschen hin. Sie stützen die aktuellen Ergebnisse der Schweizer Forscherinnen und Forscher. Mäuse, die durch künstliche Befruchtung entstehen, haben Gefäßprobleme und sterben früher (Journal of Clinical Investigation: Rexhaj et al., 2013); Mäuse wie auch Menschen neigen zu Diabetes, sofern sie nach einer IVF-Behandlung geboren wurden (Endocrinology: Cerny et al., 2018 & Diabetes: Chen et al., 2014); und Menschen haben – das zeigen große Studien – einen statistisch signifikanten, wenn auch nur geringfügig erhöhten Blutdruck (Fertility and Sterility: Guo et al., 2017). Die jetzt erschienene Studie schließt also an eine Reihe von Belegen an und bestätigt, dass die Veränderungen und ihre Folgen bei den gleichen Kindern nicht verschwinden, sondern nach Jahren noch nachweisbar sind oder schlimmer werden. 

Was aber nicht so recht zu beantworten ist: Was ist der Grund für die Risiken, deren Ausmaß bisher schwer abzuschätzen ist? "Die Techniken der künstlichen Befruchtung beinhalten die Manipulation von Embryonen zu einer Zeit, in der sie besonders vulnerabel gegenüber externen Störungen sind", sagt Yutang Wang von der Federation University in Australien. "Es ist deshalb nicht verwunderlich, dass künstliche Befruchtung die Anfälligkeit gegenüber einzelnen Erkrankungen erhöht."

Im Verdacht: das Kulturmedium, in dem die Eizelle schwimmt

Verdächtigt wird das Nährmedium, in dem die befruchtete Eizelle einige Tage lang schwimmt und sich teilt, ehe sie als Zellhaufen in die Gebärmutter verpflanzt wird. Früher waren das einfache Salzlösungen, inzwischen enthalten sie viele weitere Bestandteile: von Glukose über Laktat bis hin zu hormonell wirksamen Substanzen. "Es ist relativ sicher, dass Kulturmedien einen Effekt haben", sagt auch Michael von Wolff, Professor am Inselspital Bern und Leiter der Abteilung für Gynäkologische Endokrinologie und Reproduktionsmedizin. "Es gibt jedoch keine schlüssigen Studien, die aufzeigen, welche Zusammensetzung des Kulturmediums das Risiko erhöht oder verringert." Hinzu kommt, dass oft nur die Hersteller, also kommerzielle Firmen, wissen, was genau in einem Medium steckt. Und so beschränkt sich die Forschung oft darauf, ganze Produkte statt einzelne Bestandteile miteinander zu vergleichen (Human Reproduction: Zandstra et al., 2018).

Doch wie kann die Zusammensetzung des Kulturmediums dazu führen, dass Petrischalenkinder mitunter häufiger krank sind? Die schlüssigste Hypothese (Journal of the American College of Cardiology: Weinrauch et al., 2018): Es kommt zu epigenetischen Veränderungen. Die Epigenetik beschäftigt sich anders als die klassische Genetik nicht mit dem Code des langen DNA-Fadens, der unsere Erbinformation enthält, sondern mit allem, was rundherum passiert. Etwa wie das Erbgut verpackt ist und an welchen Stellen kleine Kohlenstoffgruppen an die Bausteine der DNA geklebt wurden. Diese Details bestimmen oft erst, ob ein Gen aktiv ist oder schläft und wie sich eine Zelle verhält. Epigenetische Veränderungen sind zudem viel dynamischer als genetische, die sich häufig erst über viele Generationen durchsetzen. Studien zeigen, dass Embryonen, die durch künstliche Befruchtung entstanden sind, besonders oft bestimmte epigenetische Veränderungen aufweisen (Human Reproduction Update: Lazaraviciute et al., 2014). Auch solche, die Forscherinnen und Wissenschaftler mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Zusammenhang setzen können.

Die neue Studie ist nur die Spitze des Eisbergs

Der vielleicht dringlichste Hinweis für die Epigenetik-Hypothese sind aber Syndrome, die durch genetische Prägung verursacht werden. Hierbei stellen epigenetische Veränderungen die Genvariante eines Elternteils komplett ruhig. Ein Beispiel ist das Beckwith-Wiedemann-Syndrom. Kinder, die damit geboren werden, haben hohe Mengen eines bestimmten Wachstumsfaktors im Blut. Sie entwickeln sich zu schnell, haben eine auffallend große Zunge, oft Herzprobleme und bekommen häufiger bestimmte Krebsarten. Das Risiko, an diesem Syndrom zu erkranken, ist für Kinder nach künstlicher Befruchtung fünfmal höher als bei anderen (Fertility and Sterility: Vermeiden & Bernardus, 2013). Das heißt: Während normalerweise nur eines von ungefähr 14.000 Kindern das Syndrom hat, betrifft es nach künstlicher Befruchtung wohl eines von 3.000.

Die Schweizer Studie, an der die Debatte um die Folgen von künstlichen Befruchtungen nun entbrennt, dürfte nur die Spitze des Eisbergs sein. Denn, so sagte es Michael Davies von der Uni Adelaide in Australien und Experte auf dem Feld dem Science Media Center: "Sie schloss nur dem Anschein nach gesunde Kinder aus unkomplizierten Schwangerschaften ein. Wie die Autoren schon feststellen, legt diese Auswahl nahe, dass die Gesamtzahl der durch Fruchtbarkeitstherapien betroffenen Kinder deutlich höher ist." Immer klarer wird nämlich, dass es bei Schwangerschaften, die durch künstliche Befruchtung entstehen, deutlich mehr Komplikationen gibt: Die Mütter haben häufiger Diabetes und Bluthochdruck während der Schwangerschaft und die Kinder kommen deutlich häufiger zu früh zur Welt (Fertility and Sterility: Qin et al., 2016).

Je älter die Eltern, desto kranker die Kinder

Dazu kommt ein noch größeres Problem: Die meisten angeführten Studien haben Faktoren wie das Alter oder mütterliche Erkrankungen herausgerechnet, um den direkten Effekt der Techniken zur In-vitro-Fertilisation zu messen. In der Wirklichkeit aber gehen diese Dinge oft Hand in Hand. Seit Jahren steigt das Alter der Männer und Frauen, die eine künstliche Befruchtung in Anspruch nehmen. Dabei nimmt die Qualität der Spermien und Eizellen mit dem Alter deutlich ab – und damit die Gefahr zu, dass die Schwangerschaft nicht glatt verläuft, das Kind mit einer Behinderung zur Welt kommt oder im Laufe des Lebens verschiedene Probleme wie ADHS oder Krebs entwickelt (American Journal of Perinatology: Nassar & Usta, 2009). Den riskantesten Einfluss auf die Gesundheit ihrer Kinder haben aber vor allem ältere Menschen und Personen, deren Grunderkrankungen ihnen womöglich eine Schwangerschaft ohne künstliche Befruchtung nicht erlauben würden.

Die großen Errungenschaften der Reproduktionsmedizin haben Nebenwirkungen. Der Mensch kann die Bedingungen der Natur nur bedingt nachbilden. Wann immer er es versucht, werden ihm Fehler unterlaufen. Mal gröbere, mal nur winzige. Und diese Fehler können Folgen haben.