Οι σύγχρονες μέθοδοι για την επιλογή σπερματοζωαρίων (IMSI, PICSI, MACS)

Εκτιμάται ότι σήμερα περίπου το 10% των ζευγαριών σε αναπαραγωγική ηλικία, αντιμετωπίζουν προβλήματα υπογονιμότητας. Στο 30% των περιπτώσεων ευθύνεται ο άνδρας και σε άλλο 30% η γυναίκα. Για τις υπόλοιπες περιπτώσεις ευθύνονται και οι δύο σύντροφοι ή δεν είναι δυνατό να βρεθούν τα αίτια.

Περίπου το 2-4% των γεννήσεων περιλαμβάνει τη χρήση τεχνικών υποβοηθούμενης αναπαραγωγής. Στην υποβοηθούμενη αναπαραγωγή, τα δείγματα σπέρματος πρέπει πρώτα να υποβληθούν σε επεξεργασία για να μπορέσουν να χρησιμοποιηθούν για γονιμοποίηση. Συγκεκριμένα, οι μέθοδοι επεξεργασίας σπέρματος προσπαθούν να αναπαράγουν in vitro τη φυσική διαδικασία, κατά την οποία, τα πλέον βιώσιμα σπερματοζωάρια διαχωρίζονται από τα άλλα συστατικά της εκσπερμάτισης, καθώς μεταναστεύουν μέσω της βλέννας του τραχήλου της μήτρας.

Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι διαχωρισμού σπερματοζωαρίων. Οι συμβατικές τεχνικές όπως η απλή πλύση, η φυγοκέντρηση διαβαθμισμένης πυκνότητας και το swim-up, χρησιμοποιούνται για την επιλογή σπερματοζωαρίων με βάση την κινητικότητα και τη μορφολογία τους. Ωστόσο, σημαντικοί παράγοντες που επηρεάζουν τη γονιμοποίηση, όπως το οξειδωτικό στρες και ο κατακερματισμός του DNA, δεν μπορούν να εκτιμηθούν με αυτές τις συμβατικές τεχνικές. Ως εκ τούτου, διάφορες προηγμένες τεχνικές επιλογής σπερματοζωαρίων εισήχθησαν στην υποβοηθούμενη αναπαραγωγή για να αυξήσουν τα ποσοστά επιτυχίας. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται επί του παρόντος αρκετές τεχνικές, κάθε μία από τις οποίες στηρίζεται σε διαφορετικά χαρακτηριστικά για να επιλεχθεί το βέλτιστο σπερματοζωάριο.

PICSI - Physiological intracytoplasmic injection

Αυτή η τεχνική βασίζεται στο γεγονός ότι το υαλουρονικό οξύ διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην επιλογή του λειτουργικά ικανού σπερματοζωαρίου κατά τη διάρκεια της in vivo γονιμοποίησης. Το υαλουρονικό οξύ είναι το κύριο συστατικό των κοκκωδών κυττάρων που περιβάλλουν το ανθρώπινο ωάριο, αλλά αποτελεί και έναν φυσικό δείκτη του αναπτυξιακά ώριμου σπερματοζωαρίου. Επί του παρόντος, υπάρχουν δύο διαθέσιμες επιλογές γι’ αυτήν την τεχνική: είτε με τη χρήση τριβλίων καλλιέργειας με μικροσταγόνες υαλουρονικού οξέος, είτε με τη χρήση ενός συστατικού με αυξημένο ιξώδες που περιέχει υαλουρονικό οξύ, γνωστού ως "Sperm Slow".

MACS - Magnetic activation cell sorting

Η ανδρική υπογονιμότητα μπορεί να οφείλεται σε βλάβη του DNA των σπερματοζωαρίων, οδηγώντας τα σε απόπτωση. Τα αποπτωτικά σπερματοζωάρια δε διακρίνονται από τα φυσιολογικά με το οπτικό μικροσκόπιο. Για τον διαχωρισμό τους μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το σύστημα MACS ART Annexin V. Το δείγμα σπέρματος τοποθετείται σε στήλη, όπου τα μεν αποπτωτικά σπερματοζωάρια σημαίνονται με μαγνητικά νανοσωματίδια και στη συνέχεια μπλοκάρονται, ενώ τα άθικτα ζωντανά σπερματοζωάρια ρέουν μέσω της στήλης και συλλέγονται για περαιτέρω χρήση. Η συγκεκριμένη τεχνική προτείνεται σε περιπτώσεις με τροποποιημένες παραμέτρους σπέρματος (χαμηλή κινητικότητα και κακή μορφολογία), κρυοσυντηρημένα δείγματα σπέρματος από ασθενείς με καρκίνο, προηγούμενη αποτυχία γονιμοποίησης, επαναλαμβανόμενη αποτυχία εμφύτευσης και αποβολές.

IMSI - Intracytoplasmic morphologically selected injection

Μελέτες έχουν δείξει ότι η ταξινόμηση των σπερματοζωαρίων χρησιμοποιώντας συμβατική οπτική ανάλυση και μεγέθυνση (x200-x400) μπορεί να μην είναι πάντα ακριβής. Πολλές μορφολογικές ανωμαλίες στα σπερματοζωάρια έχουν συνδεθεί με χρωμοσωμικές ανωμαλίες, υψηλά επίπεδα κατακερματισμού του DNA κ.λπ. που μπορεί να επηρεάσουν τα ποσοστά γονιμοποίησης ή και να μην επιτρέψουν την περαιτέρω ανάπτυξη των εμβρύων. Προκειμένου να ξεπεραστούν τα παραπάνω, η επιλογή των σπερματοζωαρίων μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας ένα ανεστραμμένο μικροσκόπιο φωτός με οπτικά συστήματα υψηλής ισχύος, σε μεγέθυνση x 6000-6600, επιτρέποντας στον εμβρυολόγο να αξιολογήσει τη μορφολογία των σπερματοζωαρίων σε πραγματικό χρόνο. Η τεχνική αυτή έχει αποδειχθεί χρήσιμη για τους ολιγο-ασθενο-τερατοζωοσπερμικούς ασθενείς και για τα ζευγάρια με επαναλαμβανόμενες αποτυχίες εμφύτευσης.

Συνοψίζοντας, αρκετές μέθοδοι επεξεργασία σπέρματος και επιλογής σπερματοζωαρίων είναι διαθέσιμες για χρήση στην υποβοηθούμενη αναπαραγωγή. Κάθε ζευγάρι πρέπει να αντιμετωπιστεί εξατομικευμένα, για να προσδιοριστεί η καλύτερη μέθοδος επιλογής σπερματοζωαρίων.