Rośnie skuteczność zapłodnienia w próbówce

Metoda zapłodnienia in vitro (in vitro fertilization - IFV) polega na pobraniu od pacjentki komórek jajowych, laboratoryjnym zapłodnieniu ich nasieniem partnera i wszczepieniu otrzymanych zarodków do macicy. W celu jednorazowego pobrania kilku oocytów kobieta musi przejść kurację hormonalną stymulującą równoczesne dojrzewanie wielu komórek jajowych.
Dla niektórych leczących niepłodność pacjentek przyjmowanie hormonów płciowych jest jednak wysoce niewskazane. Od kilku lat prowadzone są zatem badania nad opracowaniem i udoskonaleniem metody dojrzewania oocytów poza organizmem kobiety (Human Reproduction 2000, 15: 379-388 i 1685-1690; Germ Cell Protocols 2004, 1: 235-254). Obecnie naukowcy eksperymentują z różnymi stężeniami hormonów oraz innych czynników (w tym także związków nieorganicznych), próbując stworzyć warunki dojrzewania oocytów jak najbardziej zbliżone do środowiska jajników.
Cel pierwszy
- zdrowe komórki rozrodcze
Pierwszym punktem krytycznym w procedurze zapłodnienia pozaustrojowego jest wybór właściwej komórki jajowej. Naukowcy z Tufts-New England Medical Center w Bostonie (USA) zauważyli, że szanse zapłodnienia - zarówno naturalnego, jak i prowadzonego w laboratorium - są tym większe, im dłuższe są telomery chromosomów znajdujących się w komórce jajowej. Po przeanalizowaniu 43 oocytów stwierdzono, że zajście w ciążę jest praktycznie niemożliwe, gdy telomery są krótsze niż 6300 par zasad. Skracanie telomerów następujące podczas kolejnych podziałów komórkowych, a także w trakcie życia komórki pod wpływem działania np. wolnych rodników stanowi wiarygodne wyjaśnienie faktu, dlaczego starsze kobiety częściej miewają kłopoty z zajściem w ciążę oraz są bardziej narażone na urodzenie dziecka obciążonego którąś z wad chromosomalnych. Wyniki badań zespołu z Bostonu zostały zaprezentowane w październiku zeszłego roku podczas zjazdu American Society for Reproductive Medicine's.
Aby doszło do zapłodnienia, dobrej jakości muszą być także męskie komórki rozrodcze. I właśnie poprawą jakości nasienia zajęli się specjaliści z University of Michigan w Ann Arbor (USA), którzy wykorzystując specyficzne właściwości fizyczne cieczy, skonstruowali prosty, ale niezwykle wydajny separator plemników. Jest to silikonowe pudełko o szerokości pół milimetra, do którego z jednej strony wstrzykuje się próbkę spermy, a z drugiej wodny roztwór soli. Po zetknięciu się obu płynów, zdrowe, ruchliwe plemniki napływają do solanki, a martwe lub chore pozostają tam, gdzie je umieszczono. Ponieważ oba płyny nie mieszają się ze sobą, z łatwością można odciągnąć solankę, uzyskując w ten sposób próbkę zawierającą prawie wyłącznie zdrowe plemniki. Pomysłodawcy metody donoszą o zwiększaniu udziału ruchliwych plemników w próbce - z początkowych 45 proc. do 98 proc. - i mają nadzieję, że opracowany przez nich separator zastąpi lub chociaż ułatwi niezwykle pracochłonne wyszukiwanie zdrowych gamet pod mikroskopem (Reproductive Medicine Online 2003, May 23).
Cel drugi - donosić ciążę
Ogromnym problemem w terapii IFV jest mały, zaledwie 30-procentowy odsetek pacjentek, którym udaje się utrzymać ciążę. Naukowcy zastanawiają się zatem, jak rozpoznać, które z otrzymanych przez nich zarodków mają największe szanse na przeżycie i tylko te najlepiej rokujące wszczepiać pacjentce. Dotychczas w tym celu stosuje się tzw. preimplantacyjną diagnostykę genetyczną (pre-implanting genetic diagnosis - PGD) polegającą na oddzieleniu pojedynczych komórek z kilkukomórkowego embrionu i sprawdzeniu w nich liczby chromosomów oraz ewentualnej obecności którejś z 9 testowanych mutacji genetycznych. Innym sposobem na obniżenie śmiertelności wszczepianych zarodków jest wybieranie do implantacji embrionów rosnących najszybciej. Obie te metody mają jednak poważne wady, jak choćby znaczne wydłużenie czasu upływającego pomiędzy zapłodnieniem a implantacją. PGD jest ponadto procedurą niezwykle kosztowną - jej cena za jeden cykl zapłodnienia in vitro dochodzi w amerykańskich klinikach leczących niepłodność do 10 000 dolarów. W Europie diagnostyka ta nie cieszy się zbyt dużą popularnością, głównie ze względu na możliwość stwierdzenia zmienionej liczby chromosomów w pobranych do badania komórkach, podczas gdy reszta zarodka jest zdrowa. Możliwe jest także natrafienie na zdrową, diploidalną komórkę w aneuploidalnym zarodku.
Nowy, wiarygodny test oceniający szanse przeżycia zarodków być może uda się opracować dzięki odkryciu dokonanemu przez specjalistów z Sher Institutes for Reproductive Medicine w Las Vegas (USA). Zaobserwowali oni pozytywną korelację pomiędzy stężeniem białka HLA-G w płynie, w którym przechowywane były zarodki tuż po zapłodnieniu, a końcowymi rezultatami leczenia 201 pacjentek (Reproductive Biomedicine Online 2004, 24 March). Gdy ograniczano się wyłącznie do grupy kobiet mających mniej niż 39 lat, stwierdzono, że ciąża przebiegała normalnie aż u 71 proc. kobiet, którym wprowadzono zarodki uwalniające zwiększone ilości związku HLA-G. Białko to może być zatem poszukiwanym przez naukowców sygnałem zdrowia embrionów. Gdyby rzeczywiście tak było, identyfikacja i wszczepienie tylko jednego, najzdrowszego zarodka, zlikwidowałoby ryzyko problematycznej ciąży mnogiej.
Zagnieżdżenie się zarodka w macicy i rozpoczęcie procesu wytwarzania łożyska jest kolejnym kluczowym etapem zabiegu zapłodnienia pozaustrojowego. W 2002 roku odkryto, że za przylgnięcie embrionu do ściany macicy odpowiada zarodkowe białko trofoblastyczne - L-selektyna (Science 2002, 299: 405-408). Niezwykle ważny jest także stan błony śluzowej wyściełającej macicę. Jednym ze sposobów zapobiegania wczesnym poronieniom byłoby wprowadzenie testów sprawdzających w otrzymanych embrionach obecność L-selektyny, a w wycinkach śluzówki macicy pobranych od leczonych kobiet - stężenie molekuł wiążących L-selektynę oraz innych markerów prawidłowego funkcjonowania endometrium, np. cykliny E oraz białka p27 (Fertility and Sterility 2003, 80: 146-156). Zbyt małe stężenia tych substancji zapowiadają niepowodzenie w implantacji zarodka, co oznacza, że w takich przypadkach raczej należałoby zrezygnować z procedury zapłodnienia in vitro.
Cel trzeci - zdrowe dziecko
Udane zapłodnienie i implantacja zarodka nie kończą procesu leczenia niepłodności. Coraz więcej specjalistów podkreśla konieczność bardzo uważnego kontrolowania przebiegu całej ciąży rozpoczętej zapłodnieniem in vitro. Na łamach czasopism British Medical Journal (2004, 328: 261) i Obsterics & Gynecology (2004, 103: 551-563) ukazały się prace przeglądowe naukowców z Uniwersytetu w Leiden (Holandia) oraz University of California w San Francisco (USA), będące podsumowaniem 40 obszernych badań prowadzonych w latach 1978-2002 i porównujących stan zdrowia dzieci poczętych naturalnie oraz w wyniku zapłodnienia pozaustrojowego. Ostatecznie wykazano, że dzieci ?z probówki" częściej cechują się niską masą urodzeniową i rodzą się przed planowanym terminem. W znacznie większym odsetku ciąż rozpoczętych in vitro konieczne okazuje się wykonanie cesarskiego cięcia i intensywna poporodowa terapia noworodków. Wszystko to przyczynia się do większej śmiertelności w okresie niemowlęcym w grupie dzieci ?z probówki".
Związku pomiędzy zapłodnieniem ?w szkle" a występowaniem schorzeń neurologicznych dopatrzyli się natomiast szwedzcy badacze z kilku dużych ośrodków (Lancet 2002, 359: 461-465). Analiza stanu zdrowia 5680 dzieci poczętych poza organizmem matki oraz 11 360 dzieci poczętych naturalnie wykazała, że ryzyko wystąpienia porażenia mózgowego lub niedorozwoju jest aż 3-4 razy większe u dzieci ?z probówki", a ryzyko to wzrasta jeszcze bardziej w przypadkach ciąż mnogich.

Mitochondrialne wspomaganie komórek jajowych

Metodę na poprawę jakości komórek jajowych wykorzystywanych następnie do zabiegu zapłodnienia in vitro opracowali i zastosowali w praktyce tajwańscy naukowcy z Taipei Medical University. Technika ta polega na wstrzyknięciu do oocytu dodatkowych 3000 mitochondriów pobranych z komórek warstwy ziarnistej pęcherzyków Graafa. Komórki jajowe i ?wspomagające" je mitochondria pochodziły od tej samej pacjentki, u której wcześniej nie udawało się sfinalizować zapłodnienia pozaustrojowego. Skutkiem takiego zabiegu był wzrost częstości udanych zapłodnień w jednym cyklu IVF z 6 do 35 proc. oraz przyjście na świat 20 dzieci. Badacze podejrzewają, że wcześniejsze próby zapłodnienia kończyły się fiaskiem z powodu uszkodzeń DNA mitochondriów naturalnie znajdujących się w oocytach.
Chociaż nowa metoda okazała się zaskakująco skuteczna, przez wielu specjalistów została uznana za zbyt dużą ingerencję w genotyp człowieka. Podkreśla się, że nie są znane konsekwencje transferu mitochondriów pomiędzy komórkami różnych typów, mogące ujawnić się dopiero po pewnym czasie. Tajwańskim naukowcom zarzuca się, że przeprowadzili zdecydowanie za mało eksperymentów na zwierzętach, aby móc podejmować takie próby u ludzi. (MKC)

Źródło: New Scientist 2004, 23 Oct., 12

20-letnie mrożenie plemników nie wpływa
na zdolność do zapłodnienia


Teoretycznie, zamrożone plemniki nie mają daty przydatności do wykorzystania. Dowodem na to, że długotrwałe, właściwe przechowywanie męskich komórek rozrodczych rzeczywiście nie ma wpływu na ich aktywność biologiczną były narodziny chłopca, poczętego in vitro z plemników zamrożonych 21 lat wcześniej. Dziecko przyszło na świat w 2002 r. w St. Mary's Hospital w Menchester (Wielka Brytania). Ojciec chłopca w 1979 r., w wieku 17 lat został poddany kuracji antyrakowej, co stawiało pod znakiem zapytania przyszłą płodność pacjenta. Na wszelki wypadek pobrano wtedy i zamrożono jego plemniki.

Źródło: Human Reproduction 2004, 19: 1448.