W moim ostatnim wpisie zapraszałam Was do lektury kolejnych postów w których będę starała się w łatwy sposób przybliżyć tematykę rozwoju zarodków w warunkach in vitro. Zatem do dzieła:) Na początek odrobina historii. Czy wiedzieliście, że metodę zapłodnienia pozaustrojowego opracował Robert Geoffrey Edwards, brytyjski biolog i fizjolog.
Wraz z Patrickiem Steptoe dokonał pierwszego zapłodnienia pozaustrojowego i pierwsze dziecko przyszło na świat 25 lipca 1978 r.Za swoje przełomowe osiągnięcie w 2010 roku został on laureatem Nagrody Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny.W Polsce pierwsze dziecko które zostało poczęte dzięki technikom wspomaganego rozrodu przyszło na świat 12 listopada 1987 r. Posłużono się wtedy metodą klasycznego zapłodnienia in vitro, a dokonano tego w klinice prof. Mariana Szamatowicza w Białymstoku.
W 2005 roku to właśnie nasze centrum jako pierwsza w Polsce zastosowała innowacyjną technikę zapłodnienia pozaustrojowego – IMSI. Metoda ta polega na wprowadzeniu do wnętrza komórki jajowej pojedynczego, oglądanego pod dużym powiększeniem, morfologicznie najlepszego plemnika przy użyciu specjalnego mikromanipulatora.
Tyle historii, w której nasze centrum również niewątpliwie się zapisała :). Zanim jednak o samym zapłodnieniu chciałabym skupić się na komórkach rozrodczych i dając pierwszeństwo paniom przedstawię dziś kwestie związane z komórkami żeńskimi. Temat bardzo szeroki ale postaram się krótko, jasno i przyjemnie.
Aby uzyskać komórki jajowe do dalszych procedur zapłodnienia in vitro najpierw odbywa się hormonalna stymulacja owulacji. Jest ona indywidualnie dobierana przez lekarza prowadzącego i skrupulatnie monitorowana dzięki badaniom krwi i USG w czasie wizyt kontrolnych. Głównym celem takiej stymulacji owulacji jest uzyskanie większej niż w naturalnym cyklu liczby dojrzałych komórek jajowych. Daje to możliwość uzyskania kilku zarodków i zwiększa szansę na szczęśliwą ciążę. Dlaczego pozyskanie jednej komórki nie jest satysfakcjonujące? Ponieważ w naturze wiele z zapłodnionych komórek jajowych może dzielić się w sposób z medycznego punktu widzenia nieprawidłowy. Szacuje się, że około 75% zygot poczętych naturalne jest również siłami natury eliminowanych właśnie z powodu nieprawidłowości podziałów albo zatrzymania w rozwoju. Ten ewolucyjny mechanizm pozwala na uzyskanie zdrowej i prawidłowo rozwijającej się ciąży mimo błędów które mogą zdarzyć się na poziomie komórkowym. Oczywiście, że możemy uzyskać ciąże z jednej pobranej komórki ale warunkiem jest to, że musi to być komórka prawidłowa i dojrzała czyli w odpowiedniej fazie rozwoju.
W chwili kiedy w badaniu USG lekarz stwierdzi, że pęcherzyki osiągnęły odpowiednią wielkość pacjentka dostaje zastrzyk leku, powodujący uwolnienie komórek jajowych. Około 34-38 godzin później przeprowadza się zabieg punkcji jajników i pobrania płynu zawierającego komórki jajowe. Bezpośrednio po punkcji pobrany płyn pęcherzykowy trafia do laboratorium. Zadaniem embriologów jest w pierwszej kolejności odszukanie i oczyszczenie komórek jajowych oraz ocena ich dojrzałości.
Ludzki oocyt jest stosunkowo duży, ma prawie 110-115 μm średnicy, co pozwala nam na swobodną obserwację pod lupą stereoskopową. Z zewnątrz otoczony jest osłoną jajową nazywaną osłoną przejrzystą (jej szerokość wynosi 15-20 μm i nieznacznie zmniejsza się po zapłodnieniu). Osłona przejrzysta ma za zadanie chronić ludzkie jajo, podobnie jak skorupka wapienna ochrania jajo kurze. A wiedzieliście, że ludzki zarodek też się wykluwa podobnie jak wspomniana kura? Dzieje się to w momencie kiedy rozwijający zarodek opuszcza osłonę przejrzystą. Ale o tym zagadnieniu opowiem szerzej przy okazji wpisu o blastocystach :). Wracając do samego oocytu trzeba powiedzieć, że jego wnętrze jest szalenie ważne dla rozwoju zarodka. Plemnik wnosi do jaja głównie materiał genetyczny ojca Komórka żeńska daje w porównaniu do plemnika zdecydowanie więcej, gdyż wnosi wszystkie organelle komórkowe i całą maszynerię molekularną odpowiedzialną za wczesny rozwój zarodka. To właśnie pod kontrolą żeńskiego materiału genetycznego zarodek może się dzielić do czasu zanim włączy się jego własny, nowo powstały genom.
To tylko kilka z powodów dla których tak ważna jest właściwa ocena dojrzałości komórek pozyskanych przy punkcji jajników. Pacjentki, które poddały się procedurze in vitro finalnie otrzymują kartę informacyjną z wszystkimi najważniejszymi informacjami dotyczącymi przebiegu całej procedury zapłodnienia pozaustrojowego. Znajduje się tam rubryka „uzyskane komórki jajowe” w której na przykład będzie zapis:
1 x GV, 2 x MI, 4 x MII, 1 x zdeg.
Już spieszę z rozszyfrowaniem tych enigmatycznych skrótów. Chodzi tu właśnie o różne stadia dojrzałości oocytów. Najmniej dojrzały jest oocyt, w którym obserwujemy pęcherzyk pierwotny czyli GV (ang. germinal vesicle). Następnie komórka przechodzi w stadium MI by finalnie osiągnąć etap MII. Są to kolejne stadia podziału mejotycznego, które mają na celu zmniejszenie o połowę ilości materiału genetycznego w komórkach rozrodczych. Komórki w stadium MII są tymi, które są dojrzałe i odpowiednie do poddania procedurze zapłodnienia pozaustrojowego. W karcie informacyjnej podajemy także ilość komórek zdegenerowanych (zdeg.), które nie nadają się do dalszych zabiegów. Jak zatem widać ilość uzyskanych po punkcji oocytów nie zawsze przekłada się na ilość komórek, które możemy zastosować do procedury in vitro.
A jak to się dzieje, że te dojrzałe komórki stają się zarodkami? Jak przebiega proces zapłodnienia i pierwszych wczesnych podziałów? O tym już w kolejnych wpisach, na które serdecznie zapraszam :).
Pozdrawiam, mgr Natalia Obszańska
Biolog w Laboratorium IVF Centrum Medycznego Angelius Provita
