ИКСИ ПИКСИ, или Как стать папой

Однако не всем пациенткам, несмотря на множественные попытки, удается забеременеть ЭКО-способом. У 20 % пар диагностируется бесплодие без конкретных причин. Растет роль мужского фактора в случаях неудачного оплодотворения. Одной из тревожных тенденций является низкий имплантируемый потенциал эмбриона, ведущий к частым выкидышам.

Значительным технологическим прорывом в сфере репродукции человека стала методика ИКСИ (интрацитоплазматическое впрыскивание сперматозоида). Апробированная в начале 1990-х годов, в третьем тысячелетии она была введена в клиническую практику по всему миру. Согласно данным национальных и региональных центров репродуктологии, использование ЭКО ИКСИ увеличилось с 39,6% циклов в 1997 году до 58,9% в 2004 году.

Для многих семейных пар, относящихся к категории бесплодных по мужскому фактору, процедура ICSI стала панацеей. Она позволила отчаявшимся было супругам отбросить идею донорства. Новаторское значение этой методики заключалось в обеспечении контролируемости процесса оплодотворения (спонтанного в традиционном ЭКО):

Выполнение ICSI

Процедура начинается в эмбриологической лаборатории. Здесь из образца спермы отбираются наиболее зрелые клетки. Форма и размер — определяющие параметры селекции.
Тем временем ооциты обрабатываются гиалуронидазой — органической кислотой, расщепляющей защитные мембранные слои, подготавливая тем самым почву для дальнейших манипуляций.

В основной, инъекционной, части процедуры можно выделить следующие этапы:

1. Абсорбирование зрелого ооцита (заранее обработанного реактивом, растворяющим защитные мембранные слои) специальной микропипеткой.
2. Использование микроиглы для иммобилизации и захвата одного сперматозоида.
3. Впрыскивание сперматозоида в цитоплазму ооцита с помощью микроиглы с последующим извлечением инструмента.
4. Проверка яйцеклеток на наличие признаков оплодотворения (на следующий день).
5. Пересадка в матку оплодотворенной и приступившей к делению зиготы.

После процедуры ИКСИ, согласно обычному ЭКО-протоколу, проводят подготовку эндометрия для лучшего закрепления эмбриона.

Кому поможет ICSI

Процедура ИКСИ предлагается при установлении патологических изменений в репродуктивной сфере мужчины:

ИКСИ используется и для борьбы с женским бесплодием, когда в яичниках производится недостаточное количество ооцитов либо они низкого качества.

ПИКСИ — технологическое усовершенствование ИКСИ

Хотя ICSI сыграло подвижническую роль во многих циклах ЭКО, со временем потребовалось усовершенствование этой методики. Визуальный анализ спермы в клинической практике проявил не только сильные, но и слабые стороны:

Эти риски заставили исследователей заняться разработкой нового, более точного и надежного метода отбора сперматозоидов. Он был назван английской аббревиатурой PICSI, образованной от ICSI путем добавления начальной буквы “P”, означающей “physiological”. Таким образом, PICSI представляет собой усовершенствованный метод ICSI, с физиологическим — приближенным к естественному — подходом к селекции сперматоцитов.

Использование в PICSI биомеханизма сперматогенеза

Попробуем разобраться в ноу-хау под названием ПИКСИ — что это и как делается? Метод основан на природной способности мужских гамет связываться с важнейшим компонентом микроокружения яйцеклетки – гиалуронатом.

Этот гетерополисахарид входит в состав клеток кумулюса, в кольце которых находится ооцит. Чтобы сперматозоид проник сквозь этот барьер и оплодотворил яйцеклетку, ему приходится вступить в контакт с гиалуронатом через мембранные рецепторы. Наличие рецепторов, чувствительных к гиалуронату, — показатель истинной, функциональной, зрелости сперматозоида.

Только такая биохимически полноценная мужская гамета обладает фертильной компетентностью. Исследования показали наличие у нее комплекса конкурентных достоинств:

Целью метода PISCI является селекция функционально зрелых сперматозоидов. Ведь именно низкое их качество становится причиной неоднократных неудач в ЭКО-терапии. Когда эмбриологи оценивают сперматозоиды “на глазок”, учитывая лишь критерии подвижности и формы, такие дефекты, как хромосомные мутации, повреждение ДНК или физиологическая несформированность, могут быть не обнаружены. Вот почему при подозрении на хромосомную анеуплоидию или установление критического показателя фрагментации ДНК рекомендуется прохождение PICSI.

Этот метод с дополнительной опцией является технологически “продвинутым” ИКСИ. Он обеспечивает более надежное тестирование спермы, чем оказывает неоценимую услугу как врачам, так и пациентам.

История исследований

Метод ПИКСИ был разработан в лаборатории репродуктивного центра Йельского университета под руководством ее директора — доктора Габора Хусара (Gabor Huszar). С середины 1990-х годов коллектив лаборатории работал над созданием объективных биохимических маркеров зрелости и функциональности сперматозоидов.

В ходе исследований сперматогенеза животных и человека учеными были сделаны следующие наблюдения и выводы:

1. В созревании мужской гаметы принципиально важен синтез белков семейства hsp 70 (HspA 2 у мужчин). Опыты, проведенные в 1994-1999 годах на мышах, показали: нарушение hsp70-2 вызывает угнетение сперматогенеза и азооспермию (отсутствие образования сперматоцитов). Позже, в 2003 году, эксперименты проводились на сперме жеребца и человека и также подтвердили прямую зависимость зрелости сперматозоидов и фертильного потенциала мужчины от уровня HspA 2.
2. Исследования 1998-2005 годов показали связь между олигозооспермией и частотностью изменений кариотипа.
3. В ходе экспериментов 2004-2006 годов было доказано, что форма и размеры сперматоцита не являются показателями его зрелости, а следовательно отбор по морфологическому признаку не гарантирует ожидаемого результата ИКСИ. Визуально нормальные сперматоциты не исключает таких хромосомных нарушений, как дисомия и диплоидия. Следовательно, выбор мужских гамет по принципу «самая здоровая на вид» — ненадежный метод для селекции зрелых гаплоидных сперматозоидов.
4. Связываемость сперматозоидов с гиалуронатом (HA) — определяющий критерий оценки фертильности и отбора спермы. Содержание этого фермента в сперматозоидах оказывает влияние на увеличение их скорости, сохранение долговременной подвижности и жизнеспособности как в свежем семени, так и криоконсервированном / размороженном.
5. Низкая плотность спермы при олигозооспермии не играет определяющей роли при ПИКСИ-лечении; если доказана HA-связываемость сперматозоидов, не имеет значения сколько их в семени — 10 или 1000.

Одновременно с изучением механизма сперматогенеза разрабатывалась технология, альтернативная визуальному методу тестирования зрелости спермы. Ограниченная прогнозируемость ИКСИ и целесообразность нового метода ПИКСИ были доказаны рядом клинических исследований:

1. Результаты ЭКО/ИКСИ 2006 года продемонстрировали неэффективность оценки внешних атрибутов спермы (формы, размера). В лечении участвовало 106 пар; 28 из них были пролечены методом ИКСИ, в то время как 78 пар воспользовались программой ЭКО. Результаты оказались похожими: у 26 ИКСИ-пациенток процент оплодотворения составил 57%; у 78 ЭКО-пациенток — 51%; двух женщин не удалось оплодотворить. Показатели беременности также не отразили существенной разницы, так как составили 54% для ЭКО и 48% для ICSI.
2. При отборе HA-связанных сперматозоидов, в отличие от несортированных в классическом ЭКО, частота хромосомной дисомии сокращается до 0,16 с 0,52%, диплоидии — до 0,09 с 0,51%, дисомии половой хромосомы — до 0,05 с 0,27% (сокращение в 4-5 раз).
4. Результаты лечения при выборе HA-связываемых сперматозоидов не показали случаев неблагоприятного развития эмбриона. Так, в отчете за 2005 год были приведены данные о 18 беременностях с сопоставлением результатов PICSI с классическим ICSI: количество отобранных полноценных сперматозоидов: 84 / 18; коэффициент оплодотворения: 69,7 / 67,0 %; эмбрионы хорошего качества: 56,6 / 51,7 %; частота беременности: 45,3 / 33 %; выкидыши: 7 / 0 %; процент успешных родов: 46,5 / 39,0 %. В более позднем исследовании 2006 года с 26 пациентами соотношение показателей оплодотворения PICSI и результатов классического ICSI было примерно таким же: 66,6 / 61,1 %.

Доктор Хусар запатентовал чашку PICSI после 20-летних исследований в 2006 году. Тогда же было получено от FDA разрешение на производство нового продукта. В продаже он появился через 2 года.

Описание PICSI-процедуры

Согласно стандартному протоколу ICSI, на начальной стадией лечения проводят индукцию суперовуляции. Далее следует пункция фолликулярной жидкости с последующей идентификацией созревших ооцитов.

Одновременно мужская сперма поступает в лабораторию, где происходит важнейшая часть процедуры — биохимическая спермоселекция. Установление зрелости и готовности сперматоцитов к контакту с яйцеклеткой осуществляется следующим образом:

1. На дно специальной емкости (она называется чашкой ПИКСИ) наносят несколько микроскопических гидратированных HA-капель (их местонахождение обозначают для удобства маркировочными отметками).
2. Добавляют в чашку суспензию спермы и наблюдают за реакциями.
3. Через 5 минут начинается склеивание с HA-каплями биохимически зрелых сперматозоидов. Их легко идентифицировать по интенсивно бьющимся хвостам и лишенной при этом прогрессивной мобильности.
4. Самые активные 20-50 сперматозоидов, проявившие способность склеиваться с гиалуронатом и оказавшиеся в середине капель, отбирают специальной пипеткой.

На этом процедура ПИКСИ завершается, уступая очередь манипуляциям классического ИКСИ:

Кому поможет PICSI

Методика ПИКСИ чаще всего рекомендуется парам, в которых у партнеров-мужчин имеются следующие проблемы:

Однако эту методику можно использовать только при условии, что в эякуляте достаточно мобильных сперматозоидов.

Преимущества и недостатки метода

PICSI имитирует соединение зрелого конкурентоспособного сперматозоида с комплексом яйцеклетки во время естественного оплодотворения. Он сочетает в себе:

В отличие от программы ЭКО+ИКСИ, ПИКСИ предусматривает анализ не только формы, но и содержимого сперматозоидов, гарантируя два важных параметра их качества:

Клинические исследования доказали принципиальные отличия ИКСИ ПИКСИ:

Единственный “минус” этого метода — более высокая стоимость ПИКСИ по сравнению с классическим ИКСИ. Однако надо понимать, что такая цена объективно отражает ценность высокотехнологичной биомедицинской услуги. В данном случае речь идет о бесценной возможности стать папой при минимальных репродуктивных резервах организма.

Отражение ICSI и PICSI на потомстве

При оплодотворении с помощью ICSI велик риск участия недостаточно зрелых сперматозоидов. Отсюда вероятность проблем, связанных с хромосомными анеуплоидиями и фрагментацией цепочки ДНК.

Изменение генокода снижает показатели беременности после зачатия с применением ICSI. Это очень важный фактор, поскольку от 3 % до 6 % населения в развитых странах пользуются услугой искусственного оплодотворения. Кроме того, вызывает обеспокоенность вопрос, не будут ли дети ИКСИ страдать от генетических отклонений.

Революционное значение метода PICSI в том, что он позволяет поддерживать передачу отцовского генокода зиготе на традиционном эволюционном уровне. Это значит, что дети ПИКСИ будут иметь и передавать потомству гены без хромосомных аномалий. Это неоценимый вклад в глобальную проблему современной репродуктологии — предупреждение врожденных патологий.

Заключение

В то время как традиционно сперматозоиды выбираются для ИКСИ на основе их внешнего вида, PICSI осуществляет этот выбор на основе способности сперматозоидов к оплодотворению. ПИКСИ санкционирует участие в зачатии действительного пригодных для этой роли мужских гамет с нормальным кариотипом.

Учитывая высокую долю установленных клинических беременностей и их сохранение в процессе гестации при дополнении терапевтической схемы ЭКО+ИКСИ методикой ПИКСИ, применение последней является рациональным и обоснованным.

Внедрение в практику лечения ПИКСИ рекомендовано особенно в тех случаях, когда предыдущие попытки лечения ЭКО+ИКСИ оказывались безрезультатными или сопровождались репродуктивными потерями. Все это позволяет считать ПИКСИ — отзывы благодарных пациентов тому свидетельство — наиболее надежным способом выбора лучшей спермы для зачатия.

Стоит отметить и еще один немаловажный аспект. Данный метод избавляет женщину от незавидной роли — нести в одиночку бремя бесплодности. Теперь мужчина-партнер сможет разделить ее участь. Зная ответ на мучительный вопрос “Как стать папой?”, он внесет свой отцовский вклад в успешность ЭКО-лечения.