Криоконсервирование преимплантационных эмбрионов человека и вспомогательные репродуктивные технологии

Метод индукции суперовуляции с последующим оплодотворением ооцитов позволяет получать преимплантационные эмбрионы человека и изучать особенности их развития in vitro. В результате применения индукторов суперовуляции стало возможным аспирировать не единичные ооциты, как при естественной овуляции, а получать гораздо большее их количество.

 

Как правило, в лечебном цикле в полость матки пациентки переносят 2 эмбриона. При переносе большего количества эмбрионов возрастает риск многоплодной беременности. Оставшиеся эмбрионы в условиях in vitro остаются жизнеспособными 6 - 7 суток и, достигая стадии экспандированной бластоцисты, погибают.

 

Криоконсервирование эмбрионов человека открыло новые возможности в циклах лечения бесплодия методом ЭКО.

 

Использование криоконсервированных эмбрионов, во-первых, снижает количество врачебных манипуляций, время пребывания в лечебном учреждении и стоимость процедуры. Во-вторых, в случае, когда в лечебном цикле перенос эмбрионов является заведомо неэффективным (например, при синдроме гиперстимуляции яичников, незрелости эндометрия). В-третьих, криоконсервирование эмбрионов открывает новые возможности  методов  эмбриодонации и суррогатного материнства.

 

Первая беременность после переноса деконсервированного эмбриона была получена в 1983 году [55]. Существуют сообщения о получении многоплодных беременностей.  Так, в 1995 г. впервые после переноса трех эмбрионов была диагностирована монохориальная триамниотическая беременность, закончившаяся рождением трех здоровых нормальных мальчиков [65], а в 1998 г. - пятиплодная беременность [60]. Средняя эффективность метода криоконсервирования определяется по частоте наступления беременности и составляет по данным разных центров от 11 до 37 % [43,67].

 

В настоящее время не существует универсального метода криоконсервирования эмбрионов человека,  ввиду вариабельности генетического материала эмбрионов человека и разнообразия влияния факторов криоконсервирования на генетический аппарат эмбрионов человека.

 

Известно несколько основных способов глубокого замораживания эмбрионов, основанных на  медленном, быстром охлаждении и витрификации.

 

На сегодняшний день нет единого мнения в выборе криопротектора. Интересным является тот факт, что на разных стадиях развития эмбрионы млекопитающих  проявляют различную жизнеспособность при применении криопротекторов. Так, для стадии зиготы оптимальным является добавление в среду эквилибрации 1,5М раствора 1,2-пропандиола, а для стадии 4-х бластомеров эффективно применение 1,5М раствора этиленгликоля.

 

Для жизнедеятельности эмбрионов не менее важен процесс отогрева,  поскольку при медленном оттаивании эмбрионы погибают вследствие развития внутриклеточной рекристаллизации.

 

Следующим важным этапом является удаление криопротектора, которое достигается путем последовательного помещенияэмбрионов в растворы с уменьшающейся концентрацией криопротекторов.

 

Одна из основных причин повреждения при  замораживании и отогреве - образование кристаллов льда внутри клетки. Температура, при которой заканчивается медленное замораживание и материал переносится в жидкий азот, влияет на степень дегидратации клеток.

 

Измененные в результате повреждения клетки могут адаптироваться к повреждающему фактору, репарировать повреждения, реактивироваться после снятия повреждающего воздействия или необратимо измениться и погибнуть. Исходя из этого, функциональное и морфологическое состояние клеток в этих условиях  разнообразное.

 

У поврежденных клеток резко снижается митотическая активность, часто происходит задержка на разных стадиях митоза главным образом из-за нарушения митотического аппарата, очень чувствительного к изменениям внутриклеточной среды. Наиболее чувствителен к повреждающему действию криоконсервирования цитоскелет ооцитов [64].

 

Развитие процесса повреждения клеток может остановиться после окончания неблагоприятного воздействия. Если изменения в клетке незначительны, то, происходит репарация клеточных повреждений и клетка возвращается к нормальному функциональному состоянию.

 

В последнее десятилетие было предпринято много попыток модернизации общепринятого метода криоконсервирования эмбрионов человека с целью повышения его эффективности и упрощения ряда процедур.

 

Большие надежды возлагаются на разрабатываемый в настоящее время метод сверхбыстрого замораживания. Этот подход получил значительное развитие и, возможно, в ближайшие годы он будет приобретать все большее значение в репродуктивных технологиях. Метод требует высоких концентраций хорошо проникающего сквозь мембрану криопротектора в сочетании с малопроникающими компонентами.

 

В последнее время появилось множество публикаций о внедрении нового способа криоконсервирования - витрификации [51,57], который основан на предварительной экспозиции эмбрионов в растворах высоких концентраций криопротекторов - проникающих (ДМСО, ацетамид, пропиленгликоль) и непроникающих (полиэтиленгликоль, фиколл, сахароза). При этом, как правило, вообще не образуется кристаллов льда ни внутри клеток, ни в окружающем их растворе.

 

При использовании витрификации эмбрионы помещают в смесь криопротекторов и после того, как цитоплазма обезводится, эмбрионы помещают в жидкий азот. Скорость охлаждения должна быть достаточно высока, для предотвращения кристаллизации. Единственный недостаток витрификации - токсичность растворов криопротекторов, которая прямо пропорциональна концентрации, времени и температуре экспозиции эмбриона в них.

 

В последнее время витрификацию применяют для эмбрионов, находящихся на стадии морулы-бластоцисты, поскольку традиционные методы консервирования не дают удовлетворительных результатов.

 

Большие трудности при витрификации возникают на этапе отогрева. Во-первых, велик риск рекристаллизации и токсичности криопротекторов. Во избежание дополнительных разрушений эмбриона необходимо обеспечить его быстрый отогрев с одновременным отмыванием от протекторов. Витрификация облегчает и упрощает процесс замораживания эмбрионов. Преимущество этого метода в том, что эмбрионы не повреждаются кристаллами льда, как это может происходить при контролируемом медленном охлаждении.

 

Дискуссионным остается вопрос относительно оптимальной стадии развития эмбриона, способной перенести условия глубокого охлаждения.

 

Кариология раннего эмбриогенеза человека изучена достаточно хорошо, однако существуют противоречивые выводы о криоконсервировании эмбрионов человека на стадии зиготы. Так, одни авторы рекомендуют эмбрионов человека криоконсервировать именно на этой стадии, убедительно демонстрируя эффективность применение низких скоростей охлаждения [66] другие, обобщая результаты исследований, считают проведение криоконсервирования данной стадии бесперспективным [38]. Успешные результаты криоконсервирования эмбрионов на стадии бластоцисты продемонстрированы в работе Pall и соавт. [60]. Aвторами на достаточно большом материале показана эффективность хранения при низких температурах эмбрионов на стадии кавитированной бластоцисты. Селективный перенос деконсервированной бластоцисты позволяет исключить возникновение многоплодной беременности. Описан случай развития беременности и родов после переноса бластоцисты, замороженной дважды [55]. Однако криоконсервирование бластоцист является более трудной задачей, чем криоконсервирование эмбрионов на стадии дробления. Причины этого явления полностью не определены, эта проблема решается эмпирическим путем. Предполагают, что трофэктодерма как эпителиальный слой эмбриона препятствует проникновению криопротекторов в полость и клетки бластоцисты. В пользу этого тезиса свидетельствует тот факт, что механический прокол трофобласта повышает эффективность криоконсервирования бластоцист. Эмбрионы поздних стадий развития легче переносят условия криоконсервирования, поскольку с развитием эмбриона объем клетки не увеличивается, происходит компактизация бластомеров и даже если один или несколько бластомеров все же был поврежден, то остальные могут дать начало развитию целого организма.

 

Очевидно на частоту беременности после переноса деконсервированных эмбрионов играет сохранность их морфофункционального состояния.

 

Одни авторы считают, что при сохранности хотя бы одного бластомера эмбрион можно считать перенесшим криоконсервирование, другие - тщательно анализируют сохранность бластомеров, целостность мембраны и zona pellucida.

 

Остается дискуссионным вопрос криоконсервирования эмбрионов человека, полученных после цитоплазматической инъекции спермия в ооцит. Прокол zona pellucida увеличивает проницаемость мембраны эмбриона, что усложняет проведение процедуры насыщения криопротектором и дегидратации. Проблематичным остается криоконсервирование эмбрионов человека, перенесших биопсию полярных телец либо бластомеров для преимплантационной генетической диагностики.

Таким образом, на сегодняшний день существует несколько методов криоконсервирования преимплантационных эмбрионов человека. Прежде всего, они основаны на использовании разных скоростей охлаждения и составе криоконсерванта. Вспомогательные репродуктивные технологии требуют постоянного совершенствования и, в частности, более эффективной процедуры криоконсервирования, которая бы позволила не только получить высокую выживаемость, но и обеспечила бы генетическую полноценность эмбрионов человека, поскольку проявления повреждающего действия криоконсервирования многообразны и могут затрагивать различные уровни биологической организации клеток.

 

 

Как нас найти?

Все статьи

Оставить заявку

Самый лучший способ попасть к нам на прием, заранее договориться когда это лучше сделать, тогда Вам не придется долго ждать. Сделать это можно либо позвонив к нам, либо заполнив эту форму.

image