Микроинъекция: последние достижения в преодолении бесплодия

Внедрение технологии микроинъекции в практику лабораторий, занимающихся ЭКО, революционизировало лечение бесплодия. Внутрицитоплазматическая инъекция сперматозоида (ICSI) стала возможной благодаря использованию микроманипуляторов для введения одиночных сперматозоидов в цитоплазму яйцеклетки. Таким образом, формула "одна яйцеклетка плюс один сперматозоид = одному эмбриону" приобрела реальный смысл.

Процедура ICSI

ICSI производится на фоне суперовуляционного полового цикла. Для достижения последнего женщине вводится человеческий гонадотропин с целью стимуляции образования множественных яйцеклеток, которые отбираются под контролем ультразвукового аппарата. Обычно яйцеклетка окружена комком прилипших клеток, образующих комплекс cumulus corona. Клетки комплекса удаляются с помощью обработки ферментом гиалуронидазой и осторожного пипетирования, после чего яйцеклетки исследуются под микроскопом и для ICSI отбираются только зрелые яйцеклетки в метафазе II, имеющие полярные тельца. Сперма для оплодотворения яйцеклетки используется свежесобранная, размороженная или полученная из тестикулярного аспирата после его культивирования в термостате.

После забора яйцеклеток и спермы фактическая процедура оплодотворения in vitro производится в лаборатории с использованием специализированного инвертированного микроскопа с подогреваемым столиком/объективами (37оС) и увеличением до 400 раз, снабженного оптическим устройством для хоффмановского контраста (ХК). Последний представляет собой метод косого освещения, повышающий контраст в окрашенных и неокрашенных препаратах за счет образования градиента оптических фаз. ХК пoзвoляeт нaблюдaть тpexмepнoe изoбpaжeниe живыx oбъектoв, каковым является яйцеклетка, в плacтикoвыx чaшкax c выcoкoй чeткocтью изображения деталей яйцеклетки. Вспомогательные репродуктивные технологии и ЭКО тpeбуют нe тoлькo oбъeктивoв ХК, нo и кoндeнcopoв c бoльшим paбoчим расстоянием. Благодаря использованию бoльших paбoчих paccтoяний и выcoких чиcлoвых aпepтуp метод позволяет тoчнo oтcлeживaть тонкое движeние объектов в пoлe зpeния пpи проведении микроманипуляций. Примером микроскопа, пригодного для данной процедуры, являются микроскопы Nikon серий Eclipse TS-100 и TE-2000.

Для манипуляций с яйцеклеткой и спермой применяются тончайшие стеклянные капилляры, которые тоньше человеческого волоса. Жизнеспособная сперма помещается в каплю вязкого раствора поливинилпирролидона, замедляющего активность сперматозоидов, что облегчает их забор в инъекционную иглу. У выбранного сперматозоида "подрубают" хвост инъекционной иглой для того, чтобы запустить акросомную реакцию, без прохождения которой невозможно оплодотворение. Затем сперматозоид засасывается в иглу и вводится непосредственно в цитоплазму яцеклетки с помощью микроманипулятора.

Для успешного оплодотворения игла должна проникнуть сквозь наружную оболочку и "блестящую зону" яйцеклетки, поэтому критическим фактором на этой стадии процедуры ICSI является умение эмбриолога. После инъекции игла выводится, и яйцеклетка восстанавливает свою исходную форму в течение 60 секунд.

Залогом успеха всей процедуры является качество яйцеклетки. Дополнительным маркером жизнеспособности яйцеклетки и ее пригодности для оплодотворения является видимое хромосомное веретено в фазе митоза II. В ряде опубликованных исследований показано, что отсутствие видимого веретена коррелирует со сниженной оплодотворяемостью яйцеклетки и замедленным развитием эмбриона. У 15-20% яйцеклеток веретено не различимо даже при микроскопии с ХК, поэтому удобным приспособлением при проведении ICSI является дополнительный блок SpindleView, позволяющий выявлять веретено с помощью двойного бокового лучепреломления без дополнительного окрашивания препарата. Данная система также позволяет наблюдать изменения в блестящей зоне эмбриона в процессе его развития.

Инокулированные яйцеклетки помещают в CO2-инкубатор, и при наличии признаков оплодотворения через 48-72 часа 2-4 яйцеклетки переносят в матку. При квалифицированном проведении микроинъекции эффективность оплодотворения яйцеклеток достигает 60-80% и даже 100% при хорошем качестве яйцеклеток. Частота беременности при одном цикле ICSI достигает 35% и зависит от возраста женщины.

Рисунок 1. Медицинский инкубатор-СO2

Процедура ICSI в настоящее время достаточно дорога ввиду сложности используемой технологии, однако со временем ее стоимость будет снижаться, делая ее все более доступной для большего числа пациентов.

Фактор риска

Метод ICSI все еще является достаточно новым. Несмотря на то, что в мире с помощью этого метода родилось более 10,000 детей с частотой врожденных дефектов или генетических аномалий, не превышающей обычного показателя, он может рекомендоваться только тем пациентам, у которых традиционный метод оплодотворения in vitro не дает эффекта.