Интрацитоплазматическая инъекция спермы - Intracytoplasmic sperm injection

Интрацитоплазматическая инъекция спермы
Icsi.JPG
В цитоплазму ооцита вводится сперма во время ИКСИ
MeSHD020554

Интрацитоплазматическая инъекция спермы (ИКСИ /ˈɪksя/ IK-увидеть ) является экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО) процедура, при которой один сперма клетка вводится непосредственно в цитоплазму яйцо. Этот метод используется для приготовления гаметы для получения эмбрионов, которые могут быть перенесены в матку матери. С помощью этого метода акросомная реакция пропускается.

Между классическим ЭКО и ИКСИ есть несколько отличий. Однако шаги, которые необходимо выполнять до и после осеменения, одинаковы. Что касается оплодотворения, ИКСИ требуется только одна сперматозоид на ооцит А на ЭКО нужно 50 000 - 100 000 человек. Это связано с тем, что должна иметь место акросомная реакция, и тысячи сперматозоидов должны участвовать в ЭКО. После оплодотворения яйцо превращается в проэмбрион и он должен быть перенесен в матку, чтобы продолжить свое развитие.

Первая беременность человека, вызванная ИКСИ, была проведена в 1991 г. Джанпьеро Палермо и его команда.

Круглая инъекция сперматид (ROSI)

Круглая инъекция сперматид (ROSI) - это метод вспомогательной репродукции, при котором круглая сперматида вводится в цитоплазму ооцита для достижения оплодотворения. Этот метод может быть использован для обеспечения генетического отцовства некоторым мужчинам, у которых нет сперматозоидов в эякуляте (азооспермия), и у которых сперматозоиды нельзя получить хирургическим путем из яичек. Это состояние называется необструктивной или секреторной азооспермией, в отличие от обструктивной азооспермии, при которой полное производство спермы происходит в яичках, и потенциально оплодотворяющие сперматозоиды могут быть получены путем извлечение спермы из яичек (TESE) и используется для ИКСИ. С другой стороны, в случаях необструктивной (секреторной) азооспермии производство сперматозоидов в яичках блокируется на разных этапах процесса образования сперматозоидов (сперматогенеза). У тех мужчин, у которых сперматогенез заблокирован на стадии круглых сперматид, у которых мейоз уже завершился, эти круглые клетки могут успешно оплодотворять ооциты после инъекции в их цитоплазму.[1] До разработки методики ROSI мужчины с остановкой сперматогенеза на стадии круглой сперматиды могли иметь детей только с использованием донорских сперматозоидов.

Несмотря на то, что многие технические аспекты ROSI схожи с ICSI, между обоими методами есть существенные различия.[2] Во-первых, круглые сперматиды по сравнению со сперматозоидами не обладают легко различимыми морфологическими признаками и неподвижны. Следовательно, отличить круглые сперматиды от других круглых клеток аналогичного размера, таких как лейкоциты, является непростой задачей. Более того, различие между живыми круглыми сперматидами, которые будут использоваться в ROSI, и мертвыми круглыми сперматидами, которые необходимо выбросить, требует определенных методов и навыков, не требующихся в случае ИКСИ, где жизнеспособность сперматозоидов может быть легко оценена на основе сперматозоидов. моторика в большинстве случаев.[2] Процедура микроинъекции для ROSI также немного отличается от процедуры ICSI, поскольку необходимы дополнительные стимулы для обеспечения правильной активации ооцитов после инъекции сперматид. Если все требования для отбора круглых сперматид и инъекции успешно выполнены, инъецированные ооциты развиваются до ранних эмбрионов и могут быть перенесены в матку матери для наступления беременности.[1][2]

Первые успешные беременности и роды с использованием ROSI были достигнуты в 1995 году Яном Тесариком и его командой.[3] Клинический потенциал ROSI в лечении мужского бесплодия из-за полного отсутствия сперматозоидов недавно был подтвержден публикацией о постнатальном развитии 90 детей, родившихся в Японии и 17 - в Испании.[4] На основании оценки новорожденных не было выявлено никаких отклонений, связанных с техникой ROSI.[1][2][3][4]

Показания

Схематическое изображение интрацитоплазматической инъекции сперматозоидов в контексте ЭКО.

Эта процедура чаще всего используется для преодоления мужского бесплодие проблемы, хотя он также может использоваться там, где в яйцеклетки не может легко проникнуть сперма, а иногда в дополнение к донорство спермы.[5]

Его можно использовать в тератозооспермия, поскольку после оплодотворения яйцеклетки аномальная морфология сперматозоидов не влияет на бластоциста развитие или морфология бластоцисты.[6] Даже при тяжелой тератозооспермии микроскопия все еще может обнаружить несколько сперматозоидов, которые имеют «нормальную» морфологию, что обеспечивает оптимальный уровень успеха.[6]

Его также можно использовать при азооспермии, «ценных сперматозоидах» (от сохранения фертильности после рака или из-за неудачного оплодотворения после ЭКО.

История

Первый ребенок, рожденный в результате микроманипуляции с гаметой (методика, в которой используются специальные инструменты и инвертированные микроскопы, которые помогают эмбриологам выбирать и отбирать отдельные сперматозоиды для ИКСИ ЭКО ) был ребенком, родившимся в Сингапуре в апреле 1989 года.[7]

Методика была разработана Джанпьеро Палермо на Vrije Universiteit Brussel, в Центре репродуктивной медицины под руководством Пол Деврой и Андре Ван Штайртегем.[8] На самом деле открытие было сделано по ошибке.

Сама процедура впервые была проведена в 1987 г.[9] хотя дошло только до стадии пронуклеуса.[10] Первый активированный эмбрион с помощью ИКСИ был получен в 1990 г.[11] но первые успешные роды с помощью ИКСИ произошли 14 января 1992 г. после апрельских 1991 г.[12] зачатие.[13]

Шарп и другие прокомментировал успех ИКСИ с 1992 года, заявив: «Таким образом, женщина несет бремя лечения мужского бесплодия, что является довольно уникальным сценарием в медицинской практике. Успех ИКСИ эффективно отвлек внимание от выявления причин мужского бесплодия и сосредоточил исследования на женщина, чтобы оптимизировать обеспечение яйцеклетками и рецептивным эндометрием, от которого зависит успех ИКСИ ».[14][15]

Процедура

ИКСИ обычно выполняется после трансвагинальной процедуры извлечения ооцитов для извлечения одного или нескольких ооцитов у женщины.

При ИКСИ ЭКО партнер-мужчина или донор сдает образец спермы в тот же день, когда собираются яйцеклетки.[16] Образец проверяется в лаборатории, и если сперма отсутствует, врачи извлекают ее из придатка яичка или яичка. Извлечение спермы из придатка яичка также известно как чрескожная аспирация сперматозоидов из придатка яичка (PESA), а извлечение спермы из яичка также известно как аспирация сперматозоидов из яичек (TESA). В зависимости от общего количества сперматозоидов в образце спермы, низкого или высокого, его можно просто промыть или усилить с помощью всплытия или градиентов соответственно.

Медицинская анимация все еще демонстрирует процедуру ИКСИ.

Процедура проводится под микроскоп использование нескольких устройств для микроманипуляции (микроманипулятор, микроинжекторы и микропипетки ). Пипетка для выдержки стабилизирует зрелую ооцит с осторожным всасыванием с помощью микроинжектора. С противоположной стороны тонкая полая стеклянная микропипетка используется для сбора одного сперматозоида, обездвиживая его, отрезая хвост острием микропипетки. Ооцит протыкается через оолемма и сперма направляется во внутреннюю часть ооцита (цитоплазму). Затем сперма попадает в ооцит. Изображенный ооцит имеет выдавленный полярное тело около 12 часов, что указывает на его зрелость. Полярное тело расположено в положении на 12 или 6 часов, чтобы вставленная микропипетка не повредила шпиндель внутри яйца. После процедуры ооцит будет помещен в культуру клеток и на следующий день проверен на наличие признаков оплодотворение.

Напротив, при естественном оплодотворении сперматозоиды конкурируют друг с другом, и когда первый сперматозоид проникает в оолемму, оолемма затвердевает, чтобы блокировать проникновение любых других сперматозоидов. Высказывались опасения, что в ИКСИ этот процесс отбора сперматозоидов обходится, и сперма выбирается эмбриологом без какого-либо специального тестирования. Однако в середине 2006 года FDA одобрило устройство, которое позволяет эмбриологам отбирать зрелые сперматозоиды для ИКСИ на основе связывания сперматозоидов с гиалуронан, основная составляющая гелевого слоя (кучевой оофорус ), окружающие ооцит. Устройство обеспечивает прикрепление микроскопических капель гиалуронанового гидрогеля к культуральной чашке. Эмбриолог помещает подготовленную сперму на микроточку, отбирает и улавливает сперму, которая связывается с точкой. Фундаментальные исследования созревания сперматозоидов показывают, что сперматозоиды, связывающиеся с гиалуронаном, являются более зрелыми, имеют меньше разрывов цепей ДНК и значительно более низкие уровни анеуплоидия чем популяция сперматозоидов, из которой они были отобраны. Торговая марка одного такого устройства для отбора спермы - PICSI.[17] Недавнее клиническое испытание показало резкое снижение количества выкидышей с эмбрионами, полученными в результате отбора сперматозоидов PICSI.[18]

В процессе может использоваться «промытая» или «немытая» сперма.

Уровень рождаемости значительно выше, если прогестерон вспомогательная имплантация в циклах ИКСИ.[19] Кроме того, добавление Агонист GNRH по оценкам, увеличивает вероятность успеха.[19][20]

Инъекция спермы при сверхвысоком увеличении (IMSI) не свидетельствует об увеличении частоты живорождений или выкидышей по сравнению со стандартной ИКСИ.[21]

В новом варианте стандартной процедуры ИКСИ, называемой пьезо-ИКСИ, используются небольшие осевые механические импульсы (пьезоимпульсы) для снижения нагрузки на цитоскелет во время разрушения блестящей оболочки и оолеммы.[22] Процедура включает в себя специальные пьезоэлектрические приводы, микрокапилляры и заполняющую среду для передачи механических импульсов на клеточные мембраны.[23] Сама техника пьезо, например, была разработана для переноса животных ICSI и ES клеток.

Вспомогательная штриховка зон (AH)

Люди, которые неоднократно терпели неудачную имплантацию или у которых экспериментальный эмбрион zona pellucida (покрывая) вокруг эмбриона, есть идеальные кандидаты для вспомогательное вылупление зоны. Процедура включает создание отверстия в пояснице, чтобы повысить шансы нормальной имплантации эмбриона в матку.[нужна цитата ]

Преимплантационная генетическая диагностика (ПГД)

ПГД - это процесс, при котором одна или две клетки эмбриона на 3 или 5 день извлекаются и клетки подвергаются генетическому анализу. Пары с высоким риском иметь ненормальное количество хромосомы или те, у кого в анамнезе есть дефекты одного гена или хромосомы, являются идеальными кандидатами для этой процедуры. В настоящее время он используется для диагностики большого количества генетических дефектов.[нужна цитата ]

Факторы успеха или неудачи

Одна из областей, в которой инъекция спермы может быть полезной, - это обращение вазэктомии. Однако потенциальные факторы, которые могут повлиять показатели беременности (и коэффициенты живорождения) в ИКСИ включают уровень Фрагментация ДНК[24] как измерено, например от кометный анализ, преклонный возраст матери и качество спермы. Неясно, улучшает ли ИКСИ коэффициент живорождения или снижает риск выкидыша по сравнению с сверхвысокое увеличение (IMSI) отбор спермы.[25]

Систематический мета-анализ 24 оценок Повреждение ДНК на основе различных методик пришел к выводу, что сперма Повреждение ДНК отрицательно влияет на клиническую беременность после ИКСИ.[26]

Осложнения

Смотрите также: Экстракорпоральное оплодотворение § Осложнения

Есть предположение, что врожденные дефекты увеличиваются при использовании ЭКО в целом и ИКСИ в частности, хотя различные исследования показывают противоречивые результаты. В сводном документе с изложением позиции Практический комитет Американского общества репродуктивной медицины заявил, что считает ИКСИ безопасной и эффективной терапией мужского бесплодия, но может нести повышенный риск передачи отдельных генетических аномалий потомству либо через эту процедуру. сам по себе или из-за повышенного риска таких аномалий у родителей, проходящих процедуру.[27]

Недостаточно доказательств того, что процедуры ИКСИ безопасны для женщин с гепатит Б в отношении вертикальной передачи потомству, поскольку пункция ооцита потенциально может помочь в вертикальная передача к потомству.[28]

Наблюдение за плодом

Помимо обычных дородовой уход, пренатальный скрининг анеуплоидии на основе материнский возраст, затылочная полупрозрачность сканирование и биомаркеры уместно. Однако биомаркеры беременностей, возникших в результате ИКСИ, кажутся измененными, что приводит к более высокому уровню ложноположительных результатов. Разработаны поправочные коэффициенты, которые следует использовать при скрининге на Синдром Дауна при одноплодной беременности после ИКСИ,[29] но при беременности двойней такие факторы коррекции полностью не выяснены.[29] В исчезающий близнец При беременности со вторым гестационным мешком с мертвым плодом скрининг в первом триместре должен основываться исключительно на возрасте матери и сканировании шейной прозрачности, поскольку биомаркеры в этих случаях значительно изменяются.[29]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б c . Тесарик Дж., Ролет Ф., Брами С., Седбон Е., Торел Дж., Тиби С., Тебо А. Инъекция сперматид в человеческие ооциты. II. Клиническое применение при лечении бесплодия вследствие необструктивной азооспермии. Hum Reprod 1996; 11: 780-783
  2. ^ а б c d Тесарик, Дж; Мендоса, К. (1996). «Введение сперматид в ооциты человека. I. Лабораторные методы и особенности развития зигот». Hum Reprod. 11 (4): 772–779. Дои:10.1093 / oxfordjournals.humrep.a019253. PMID  8671327. S2CID  10309237.
  3. ^ а б Тесарик, Дж; Мендоса, C; Testart, J (1995). «Жизнеспособные эмбрионы от инъекции круглых сперматид в ооциты». N Engl J Med. 333 (8): 525. Дои:10.1056 / nejm199508243330819. PMID  7623897.
  4. ^ а б Tanaka A, Suzuki K, Nagayoshi M, Tanaka A, Takemoto Y, Watanabe S, Takeda S, Irahara M, Kuji N, Yamagata Z, Yanagimachi R. Девяносто младенцев, рожденных после круглой инъекции сперматид в ооциты: исследование их развития от оплодотворения до до 2 лет. Fertil Steril 2018; 110: 443-451. Комментарий Тесарика Дж., Мендосы С., Мендосы-Тесарик Р. https://www.fertstertdialog.com/users/16110-fertility-and-sterility/posts/32485-25452
  5. ^ Boulet SL, Mehta A, Kissin DM, Warner L, Kawwass JF, Jamieson DJ (2015). «Тенденции использования и репродуктивные результаты, связанные с интрацитоплазматической инъекцией спермы». JAMA. 313 (3): 255–63. Дои:10.1001 / jama.2014.17985. ЧВК  4343214. PMID  25602996.
  6. ^ а б Французский DB, Sabanegh ES, Goldfarb J, Desai N (март 2010 г.). «Влияет ли тяжелая тератозооспермия на образование бластоцист, коэффициент живорождения и другие параметры клинических исходов в циклах ИКСИ?». Fertil Steril. 93 (4): 1097–1103. Дои:10.1016 / j.fertnstert.2008.10.051. PMID  19200957.
  7. ^ Блит, Эрик; Ландау, Рут (2004). Зачатие при поддержке третьих лиц в разных культурах: социальные, правовые и этические перспективы. Издательство Джессика Кингсли. ISBN  9781843100843.CS1 maint: использует параметр авторов (ссылка на сайт)
  8. ^ Палермо, Дж .; Joris, H .; Деврой, П .; Ван Стейртегем, А. К. (4 июля 1992 г.). «Беременность после интрацитоплазматической инъекции единичного сперматозоида в ооцит». Ланцет. 340 (8810): 17–18. Дои:10.1016 / 0140-6736 (92) 92425-Ф. ISSN  0140-6736. PMID  1351601. S2CID  2916063.
  9. ^ Lanzendorf SE, Maloney MK, Veeck LL, Slusser J, Hodgen GD, Rosenwaks Z (1988). «Доклиническая оценка образования пронуклеусов путем микроинъекции сперматозоидов человека в ооциты человека». Фертильность и бесплодие. 49 (5): 835–42. Дои:10.1016 / S0015-0282 (16) 59893-8. PMID  3360172.
  10. ^ С.Абдельмассих; Дж. Кардосо1; В. Абдельмасих; Дж. А. Диас; Р. Абдельмасих; З. П. Надь (2002). «Лазерная ИКСИ: новый подход к повышению выживаемости ооцитов и качества эмбрионов» (PDF). Репродукция человека. 17 (10): 2694–2699. Дои:10.1093 / humrep / 17.10.2694. PMID  12351550.
  11. ^ Фаузер, Барт; Деврой, Пол (27 октября 2011 г.). Создание ребенка: что новые репродуктивные методы лечения значат для семьи и общества. ОУП. ISBN  9780199597314 - через Google Книги.
  12. ^ Ван Штайртегем, Андре (1 января 2012 г.). «Празднование двадцатой годовщины ИКСИ и рождения более 2,5 миллионов детей - как, почему, когда и где'". Репродукция человека. 27 (1): 1–2. Дои:10.1093 / humrep / der447. PMID  22180598.
  13. ^ Эрик Р. М. Жонье; Ботрос Р. М. Б. Ризк, ред. (2012-09-06). "Введение". Беременность после вспомогательных репродуктивных технологий (PDF). Издательство Кембриджского университета. ISBN  9781107006478.
  14. ^ Barratt, Christopher L.R .; Де Йонге, Кристофер Дж .; Шарп, Ричард М. (7 февраля 2018 г.). "'Man Up ': важность и стратегия для того, чтобы поставить мужское репродуктивное здоровье в центр политической и исследовательской повестки дня ". Репродукция человека. 33 (4): 541–545. Дои:10.1093 / humrep / dey020. ЧВК  5989613. PMID  29425298.
  15. ^ Knapton, Сара (6 марта 2018 г.). «ЭКО для лечения мужского бесплодия» нарушает права женщин, - утверждают ученые ». Телеграф. Получено 7 марта 2018.
  16. ^ «Полный процесс ИКСИ ЭКО | Процесс ребенка из пробирки».
  17. ^ «Новая технология отбора сперматозоидов для вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) одобрена FDA».
  18. ^ K.C. Worrilow и др. «Использование гиалуронана при отборе сперматозоидов для интрацитоплазматической инъекции сперматозоидов (ИКСИ): значительное улучшение клинических результатов - многоцентровое, двойное слепое и рандомизированное контролируемое исследование». Репродукция человека 28 (2): 306-14 (2013)
  19. ^ а б Van Der Linden, M .; Buckingham, K .; Farquhar, C .; Kremer, J. A. M .; Метвалли, М. (2012). «Поддержка лютеиновой фазы в циклах вспомогательной репродукции». Обновление репродукции человека. 18 (5): 473. Дои:10.1093 / humupd / dms017.
  20. ^ Kyrou, D .; Колибианакис, Э. М .; Fatemi, H.M .; Tarlatzi, T. B .; Деврой, П .; Тарлацис, Б.С. (2011). «Повышение уровня живорождений с добавлением агонистов ГнРГ для поддержки лютеиновой функции в циклах ИКСИ / ЭКО: систематический обзор и метаанализ». Обновление репродукции человека. 17 (6): 734–740. Дои:10.1093 / humupd / dmr029. PMID  21733980.
  21. ^ Фаркуар, Синди; Марджорибанкс, Джейн (17 августа 2018 г.). «Вспомогательные репродуктивные технологии: обзор Кокрейновских обзоров». Кокрановская база данных систематических обзоров. 8: CD010537. Дои:10.1002 / 14651858.CD010537.pub5. ISSN  1469-493X. ЧВК  6953328. PMID  30117155.
  22. ^ Саккас Д., Презентация «Новые стили ИКСИ» на семинаре ESHRE 18 мая 2019 г., Гент / Бельгия «Высочайшее качество в микроманипуляции: все, что вы всегда хотели знать об ИКСИ и биопсии эмбриона»
  23. ^ Costa-Borges N, Mestres E, Vanrell I, García M, Calderón G, Stobrawa S: Внутрицитоплазматическая инъекция сперматозоидов (ИКСИ) мышам с помощью Eppendorf PiezoXpert®: как увеличить выживаемость ооцитов после инъекции
  24. ^ Speyer BE, Pizzey AR, Ranieri M, Joshi R, Delhanty JD, Serhal P (май 2010 г.). «Снижение количества имплантаций после ИКСИ со спермой с высокой фрагментацией ДНК». Hum Reprod. 25 (7): 1609–1618. Дои:10.1093 / humrep / deq116. PMID  20495207.
  25. ^ Тейшейра, DM; Хадим Миягу, А; Barbosa, MA; Наварро, Пенсильвания; Рейн-Феннинг, Н; Настри, Колорадо; Мартинс, WP (21 февраля 2020 г.). «Выбор сперматозоидов при обычном (ИКСИ) и сверхвысоком увеличении (IMSI) для вспомогательной репродукции». Кокрановская база данных систематических обзоров. 2: CD010167. Дои:10.1002 / 14651858.CD010167.pub3. ЧВК  7033651. PMID  32083321.
  26. ^ Саймон Л., Зини А., Дьяченко А., Чампи А., Каррелл Д. Т. (2017). «Систематический обзор и метаанализ для определения влияния повреждения ДНК сперматозоидов на экстракорпоральное оплодотворение и результат интрацитоплазматической инъекции сперматозоидов». Азиат Дж. Андрол. 19 (1): 80–90. Дои:10.4103 / 1008-682X.182822. ЧВК  5227680. PMID  27345006.
  27. ^ Комитет по практике Американского общества репродуктивной медицины; Комитет по практике Общества вспомогательных репродуктивных технологий (2006 г.). «Генетические соображения, связанные с интрацитоплазматической инъекцией сперматозоидов (ИКСИ)». Фертильность и бесплодие. 86 (5): S103 – S105. Дои:10.1016 / j.fertnstert.2006.07.1489. PMID  17055799.
  28. ^ Lutgens, S. P. M .; Nelissen, E.C.M .; Ван Лоо, И. Х. М .; Koek, G.H .; Derhaag, J. G .; Дунсельман, Г. А. Дж. (2009). «Делать или не делать: ЭКО и ИКСИ у хронических носителей вируса гепатита В». Репродукция человека. 24 (11): 2676–2678. Дои:10.1093 / humrep / dep258. PMID  19625309.
  29. ^ а б c Гьеррис, Энн Кэтрин; Анн Табор; Энн Лофт; Майкл Кристиансен; Аня Пинборг (2012). «Пренатальный скрининг в первом триместре беременных после ЭКО / ИКСИ». Обновление репродукции человека. 18 (4): 350–359. Дои:10.1093 / humupd / dms010. PMID  22523111.

внешние ссылки