Кіріспе

In vitro ұрықтандыру процедурасы

Интрацитоплазмалық сперматозоидты инъекциялау (ICSI '/ɪ//k//s//i/ IKsee) – бұл in vitro ұрықтандыру (IVF) процедурасы, онда бір ғана сперматозоид тікелей жұмыртқаның цитоплазмасына жіберіледі. Бұл техника аналық жатырға трансферленетін эмбриондарды алу үшін гаметаларды дайындау мақсатымен қолданылады. Осы әдіспен акросомалық реакция қабылдана қоймайды. Классикалық ЭКО мен ИКСИ арасында бірнеше айырмашылықтар бар. Дегенмен, ұрықтандыруға дейін және одан кейін орындалатын қадамдар бірдей болады. Ұрықтандыру тұрғысынан алғанда, ИКСИ әдісі үшін бір жұмыртқаға бір ғана сперматозоид қажет, ал ЭКО үшін 50 000–100 000 қажет. Бұл себебі акросомалық реакция жүзеге асуы керек және ЭКО үшін мыңдаған сперматозоидтардың қатысуы қажет. Ұрықтанғаннан кейін жұмыртқа алғашқы эмбрионға айналады және одан әрі дамуы үшін жатырға трансферленуі тиіс. ИКСИ арқылы жасалған алғашқы адам жүктілігі 1991 жылы Джанпиеро Палермо және оның командасы тарапынан жүзеге асырылды.

Дөңгелек сперматид инъекциясы (ROSI)

Дөңгелек сперматид инъекциясы (ROSI) – ұрықтандыруға қол жеткізу үшін дөңгелек сперматидті жұмыртқа жасушасының цитоплазмасына енгізу арқылы жасалатын көмекші репродукция әдісі. Бұл техника эякулятта сперматозоидтары жоқ (азооспермия) және хирургиялық жолмен сперматозоидтарды алу мүмкін емес болған еркектерге генетикалық әке болуға мүмкіндік береді. Бұл жағдай обструкциясыз немесе секреторлық азооспермия деп аталады, ал обструктивті азооспермияда толыққанды сперматозоид өндірісі жүреді және ұрықтандыруға қабілетті сперматозоидтарды ұрықтан сперматозоидтарды алу (TESE) арқылы алып, ICSI үшін пайдалануға болады. Ал, обструкциясыз (секреторлық) азооспермияда ұрықта сперматозоид өндірісі сперматогенез процесінің әртүрлі кезеңдерінде тоқтатылады. Сперматогенез дөңгелек сперматидтер сатысында тоқтатылған еркектерде, мейоз аяқталған осы дөңгелек жасушаларды цитоплазмаға енгізгеннен кейін жұмыртқа жасушасын сәтті ұрықтандыруға болады. ROSI-нің көптеген техникалық аспектілері ICSI-ге ұқсас болғанымен, екі техниканың арасында маңызды айырмашылықтар бар. Біріншіден, сперматозоидтармен салыстырғанда дөңгелек сперматидтерде анық көрінетін морфологиялық белгілер болмайды және олар жылжымайды. Сондықтан дөңгелек сперматидтерді ұқсас өлшемдегі басқа жасушалардан, мысалы лейкоциттерден ажырату қиын. Сонымен қатар, ROSI үшін қолданылатын тірі дөңгелек сперматидтерді, ал жойылатын өлі дөңгелек сперматидтерді ажырату үшін арнайы әдістер мен дағдылар қажет, ICSI-де мұндай қажеттілік жоқ, себебі сперматозоидтардың тірілігін олардың қозғалғыштығы арқылы оңай бағалауға болады. Жақында Жапонияда 90 және Испанияда 17 сәбидің туғаннан кейінгі дамуы туралы жарияланыммен ROSI-нің еркектердегі толық сперматозоид жоқтығынан туындаған сүйексіздікті емдеудегі клиникалық мүмкіндігі расталды. Туылған нәрестелерді бағалау нәтижесінде ROSI техникасымен байланысты ешқандай аномалиялар анықталған жоқ. Бұл тератозооспермия кезінде де қолданылуы мүмкін, себебі жұмыртқа ұрықтанғаннан кейін сперматозоидтардың қалыптан тыс морфологиясы бластоцист дамуына немесе оның морфологиясына әсер етпейді. Тіпті ауыр тератозооспермияда да микроскоп "қалыпты" морфологиясы бар бірнеше сперматозоидты анықтауға мүмкіндік береді, бұл оңтайлы нәтижеге жетуге көмектеседі. Таңдаудың тағы бір әдісі – MACS техникасы, ол өмірге қабілетті сперматозоидтарды анықтауға қабілетті антиденеге (аннексин V) байланысты шағын магниттік бөлшектерден тұрады. Сперма сынамасы магниттік өріс бар бағанадан өткен кезде апоптоздық сперматозоидтар бағанада тоқтатылады, ал сау сперматозоидтар оның түбінен оңай алынады. PICSI – бұл осы әдістен алынған тағы бір әдіс, айырмашылығы сперматозоидтарды іріктеу процесінде ғана. Бұл жағдайда олар гиалурон қышқылына ұқсас синтетикалық қосылыстың тамшылары бар тақтаға салынады. Қай сперматозоидтар жетілгенін білу үшін олар HA тамшыларына байланысады. Себебі тек жетілген сперматозоидтарда ғана гиалурон қышқылының рецепторы болады, ол қажет, өйткені бұл қышқыл жұмыртқа жасушаларының айналасында кездеседі және сперматозоидтардың осы қышқылға байланысып, оны ыдыратуы керек, содан ғана жұмыртқа жасушасын ұрықтандыруға болады. Жетілген сперматозоидтар іріктелгеннен кейін, оларды жұмыртқа жасушасын микроинъекциялау үшін пайдалануға болады. Гиалурон қышқылымен іріктелген сперматозоидтар тірі бала туу мүмкіндігіне әсер етпейді, бірақ түсік тарту қаупін азайтуы мүмкін.

Тарих

Гаметалық микроманипуляция (эмбриологтарға ICSI-IVF үшін жеке сперматозоидтарды таңдауға және жинауға көмектесетін арнайы құралдар мен инверттелген микроскоптар қолданылатын техника) арқылы дүниеге келген алғашқы бала 1989 жылдың сәуір айында Сингапурда туды. Бұл техниканы Брюссельдің Vrije Universiteit университетіндегі Пол Деврой және Андре Ван Стиртегем басқаратын Репродуктивті медицина орталығында Джанпьеро Палермо әзірледі. Шындығында, бұл жаңалыққа келу оқиғасы болды. Процедураның өзі алғаш рет 1987 жылы орындалды, бірақ ол тек пронуклеарлық сатыға жетті. ICSI арқылы белсендірілген алғашқы эмбрион 1990 жылы жасалды, ал ICSI арқылы алғашқы сәтті туған бала 1991 жылдың сәуіріндегі ұрықтанудан кейін 1992 жылдың 14 қаңтарында дүниеге келді. Sharpe және авторлар 1992 жылдан бері ICSI-нің табысы туралы былай деді: «Осылайша, әйел ерлердің сүексіздігіне қатысты емдеу жүктемесін өз мойнына алады, бұл медициналық тәжірибеде бірегей жағдай. ICSI-нің табысы ерлердің сүексіздігінің себептерін анықтауға назар аудармай, жұмыртқалардың және қабылдағыш эндометрийдің жағдайын жақсартуға бағытталған зерттеулерге көшті, себебі ICSI-нің табысы осы факторларға байланысты».

Процедура

ICSI әдетте әйелден бір немесе бірнеше ооцитті алу үшін трансвагиналды ооцитті алу процедурасынан кейін жүргізіледі. ICSI IVF кезінде еркек жұбайы немесе донор жұмыртқа жиналған күні сперматозоид үлгісін береді. Үлгі зертханада тексеріледі, егер сперматозоидтар табылмаса, дәрігерлер эпидидимистен немесе ұрықтан сперматозоидтарды алады. Эпидидимистен сперма алу тері арқылы эпидидималдық сперма аспирациясы (PESA) деп аталады, ал ұрықтан сперма алу ұрық сперма аспирациясы (TESA) деп аталады. Сперматозоидтардың жалпы санына қарай, аз немесе көп болса, олар жуу арқылы немесе, тиісінше, көтерілу арқылы немесе градиенттер арқылы сыйымдылықпен қамтамасыз етілуі мүмкін. Процедура микроскоп астында бірнеше микроманипуляциялық құрылғыларды (микроманипулятор, микроинжекторлар және микропипеттер) пайдалана отырып жүргізіледі. Ұсталған пипетка есейген ооцитті микроинжектормен жұмсақ сору арқылы тұрақтандырады. Қарсы жағынан жұқа, қуыс шыны микропипетка қолданылады, оның ұшымен сперматозоидтың құйрығы кесіліп, қозғалмайтын етіп, бір сперматозоидты алу үшін пайдаланылады. Ооцит оолема арқылы тесіледі және сперматозоид ооциттің ішкі бөлігіне (цитоплазмаға) бағытталады. Содан кейін сперматозоид ооцитке жіберіледі. Суреттегі ооциттің шамамен сағат 12-де экструзияланған полярлық денесі бар, бұл оның жетілгенін көрсетеді. Полярлық дене 12 немесе 6 сағатта орналасады, микропипетка жұмыртқаның ішіндегі шпінділді бұзбауын қамтамасыз ету үшін. Процедурадан кейін ооцит жасуша өсіріліміне орналастырылады және келесі күні ұрықтандыру белгілері бар-жоғын тексеріледі. Ал табиғи ұрықтандыру кезінде сперматозоидтар бәсекелеседі, ал бірінші сперматозоид оолемаға енген кезде, оолема басқа сперматозоидтардың кіруіне кедергі келтіріп, қатаңдайды. ICSI кезінде бұл сперматозоидтарды іріктеу процесіне мән берілмейді және сперматозоидтарды эмбриологтар арнайы сынақсыз іріктейді деген алаңдаушылық тудырды. Алайда, 2006 жылдың ортасында FDA эмбриологтарға жұмыртқаны қоршап тұрған гель қабатының (cumulus oophorus) негізгі құрауышы гиалуронанға сперматозоидтың байлануына негізделген ICSI үшін жетілген сперматозоидтарды іріктеуге мүмкіндік беретін құрылғыны мақұлдады. Құрылғыда гиалуронан гидрогелінің микроскопиялық тамшылары дақылдар ыдысына бекітілген. Эмбриолог дайындалған сперматозоидты микроточкаға орналастырады, содан кейін оған қосылатын сперматозоидтарды таңдап алады. Сперматозоидтың жетілуіне қатысты негізгі зерттеулер гиалуронанға байланысатын сперматозоидтардың жетілу деңгейі жоғары екенін және олардың таңдалған сперматозоид популяциясына қарағанда ДНК тізбегінің үзілу деңгейі мен анеуплоидия деңгейі төмен екенін көрсетті. Мұндай сперматозоидтарды іріктеу құралының бренд атауы PICSI. Жақында жүргізілген клиникалық зерттеулер PICSI әдісімен алынған эмбриондарда түсік тартудың күрт азайғанын көрсетті. Бұл процесте "жуылған" немесе "жуылмаған" сперматозоид қолданылуы мүмкін. ICSI циклдерінде имплантацияға көмектесетін прогестеронмен тірі туылғандардың саны айтарлықтай жоғары. Сонымен қатар, GNRH агонистін қосу сәттілік деңгейін арттырады деп есептеледі. Өте жоғары ұлғайтумен сперматозоидты инъекциялау (IMSI) стандартты ICSI-мен салыстырғанда тірі туылған балалардың немесе түсік тартудың санының артуына дәлел жоқ. Стандартты ICSI процедурасының жаңа нұсқасы – Piezo ICSI – зоналық және оолемалық сыну кезінде цитоскелетке түсетін қысымды азайту үшін шағын осьтік механикалық импульстарды (Piezo импульстарын) қолданады. Процедураға арнайы Piezo актуаторлар, микрокапиллярлар және механикалық импульстарды жасуша мембраналарына жеткізу үшін толтыру ортасы кіреді. Мысалы, Piezo техникасы жануарлардың ICSI және жануарлардың ES жасушаларын беру үшін құрылды.

Ауданда көмекпен ұрықтандыру (AH)

Қайталап сәтсіз имплантациядан өткен немесе эмбрионның қалың зона пеллюцидасы (эмбрионды жабатын қабықшасы) бар адамдар ассистенттік зоналық жаруға өте ыңғайлы кандидаттар болып табылады. Процедураның мәні – эмбрионның жатырға қалыпты жағдайда ену мүмкіндігін арттыру үшін зонада тесік жасау болып табылады.

Имплантацияға дейінгі генетикалық диагностика (PGD)

ПГД – бұл 3-ші немесе 5-ші күні эмбрионнан бір немесе екі жасушаны алып, олардың генетикалық талдауын жүргізу процесі. Хромосомалардың қалыптан тыс санының болу қаупі жоғары немесе жеке гендік немесе хромосомалық ақаулар тарихы бар жұбайлар осы процедураға өте ыңғайлы. Қазіргі уақытта ол көптеген генетикалық ақауларды анықтау үшін қолданылады.

Жетістік пен сәтсіздік факторлары

Сперма инъекциясының тиімді болатын салаларының бірі – вазектомияны қайта жасау. Дегенмен, ICSI-де жүктілік көрсеткіштеріне (және тірі туған балалардың көрсеткіштеріне) әсер ететін факторларға ДНК-ның комета әдісімен өлшенген фрагментация деңгейі, ананың шамадан тыс жасы және сперма сапасы жатады. ICSI тірі туған балалардың санын арттыра ма, әлде ультра-жоғары үлкейтумен (IMSI) сперматозоидтарды іріктеуге қарағанда түсік түсіру қаупін азайта ма, әзірге белгісіз. Әртүрлі техникаларға негізделген 24 ДНК зақымдануының жүйелі мета-талдауында сперматозоид ДНК-сының зақымдануы ICSI салдарынан болатын клиникалық жүктілікке кері әсер ететіні анықталды. ICSI үшін көптеген биохимиялық маркерлердің жұмыртқа клеткасының сапасымен байланысты екені көрсетілді. Мысалы, ICSI-ден кейін ұрықтанбаған жұмыртқа клеткаларының фолликулярлық сұйықтығында цитотоксикалық және тотығу стресінің жоғары деңгейі байқалды, мысалы Cu,Zn супероксид дисмутазасы, каталаза және липопероксидация өнімі 4-гидроксиноненал (4 HNE) ақуыз конъюгаттары.

Асқынулар

Ин витро ұрықтандыру (IVF) және әсіресе ICSI әдісін қолданумен тумыс дефектерінің көбеюі мүмкін деген пікір бар, бірақ түрлі зерттеулердің нәтижелері өзара қайшы келеді. Америка Репродуктивті Медицина Қоғамының практикалық комитетінің қорытынды позициясында ICSI ерлер факторлы сүйексіздікке қатысты қауіпсіз және тиімді емдеу болып саналады, бірақ процедураның өзі немесе процедурадан өтетін ата-аналардағы генетикалық аномалиялардың жоғарылауы салдарынан, таңдалған генетикалық аномалиялар ұрпаққа берілу қаупі артуы мүмкін екені айтылады. Гепатит B жұқтырған әйелдерде ICSI процедурасының ұрпаққа тік жұғу қатысты қауіпсіздігін анықтауға жеткілікті мәлімет жоқ, себебі жұмыртқа клеткасын тесу ұрпаққа тік жұғуға мүмкіндік беруі мүмкін.

Ұрықтың бақылауы

Тұрақты жүктілік күтіміне қоса, ана жасына, мойын қатпарлығының (нұхал транслуценция) сканилеуіне және биомаркерлерге негізделген жатыр ішіндегі хромосомалық ақауларды (анеуплоидия) тексеру ұсынылады. Дегенмен, ЭКО (ICSI) нәтижесінде туған жүктіліктерде биомаркерлер өзгеретіндіктен, жалған оң нәтижелердің саны артуы мүмкін. Даун синдромын анықтау үшін ЭКО (ICSI) кейін туған бір ұрықты жүктіліктерде түзету коэффициенттері жасалған және қолданылуы керек, бірақ егіз жүктіліктерде мұндай түзету коэффициенттері толыққанды зерттелмеген. Екінші жүктілік қабында өлі ұрық бар, жоғалып бара жатқан егіз жүктіліктерде бірінші триместрдегі тексеру тек ана жасына және мойын қатпарлығының (нұхал транслуценция) сканилеуіне негізделуі тиіс, себебі осы жағдайларда биомаркерлер айтарлықтай өзгеріске ұшырайды.