Новое микроустройство ускорит и повысит эффективность лечения мужского бесплодия
Австралийские исследователи из Университета Аделаиды и компании Fertilis, специализирующейся на медицинских технологиях, создали новое микроустройство, которое может повысить доступность и успешность лечения мужского бесплодия методом ИКСИ.
ИКСИ или интрацитоплазматическая инъекция сперматозоида — это медленная и сложная процедура лечения бесплодия, которая включает введение одного сперматозоида в яйцеклетку для достижения оплодотворения и часто используется врачами для лечения бесплодия у мужчин, особенно у кого количество сперматозоидов очень низкое или их вообще нет.
Ведущий исследователь Кайли Даннинг из Исследовательского института Робинсона при Университете Аделаиды сообщила в электронном письме газете The Epoch Times, что ИКСИ могут проводить только опытные эмбриологи, которые извлекают и развивают эмбрионы, используемые в лечении бесплодия.
«Успешное оплодотворение после ИКСИ зависит от того, сколько раз эмбриолог уже проводил эту процедуру», — сказала Даннинг.
«Наше новое устройство устраняет необходимость в удерживающей пипетке и удерживает до 10 яйцеклеток в отдельных позициях для более быстрого введения, что облегчает эмбриологам отслеживание и исключает риск ошибок».
Она отметила, что новое устройство повысит доступность процедуры, поскольку отпадёт необходимость в хорошо обученном персонале и качественных условиях работы, которых не хватает некоторым лабораториям ЭКО. Устройство также сократит время процедуры в два раза и позволит эмбриологам с меньшей подготовкой проводить её с использованием менее дорогостоящего оборудования, открывая ИКСИ для большего числа пациентов.
Как устройство улучшает ИКСИ
«Проблема нынешней методики ИКСИ заключается в разделении инъецированных и неинъецированных яйцеклеток во время процедуры», — сказал изобретатель устройства и соучредитель компании Fertilis, профессор Джереми Томпсон в электронном письме изданию The Epoch Times.
Томпсон объяснил, что для проведения ИКСИ требуется «удерживающая пипетка» — тонкая стеклянная трубка, изготовленная с закруглённым скосом на конце, чтобы служить «посадочным местом» для яйцеклетки. Затем эмбриолог немного присасывает пипетку, чтобы она удерживала яйцеклетку в нужном положении во время процесса инъекции, который осуществляется горизонтально расположенной «инъекционной пипеткой».
«Положение удерживающей пипетки контролируется с помощью микроманипулятора, который использует гидравлику для ориентации удерживающей пипетки в поле зрения микроскопа».
«Однако в работе может быть только одна удерживающая пипетка, управляемая микроманипулятором, — сказал Томпсон. — Поэтому, когда яйцеклетка засасывается в удерживающую пипетку, а затем вводится, необходимо выпустить это яйцеклетка из удерживающей пипетки, прежде чем засасывать следующую яйцеклетку без инъекции».
Он сказал, что для предотвращения смешивания инъецированных и не инъецированных яиц, представляющего риск, эмбриологи должны держать их отдельно.
«Вы, конечно, не хотите, чтобы яйцеклетки вводились дважды или вообще не вводились, так как в обоих случаях не получается жизнеспособного эмбриона, — сказал он. — Наша система разделяет яйцеклетки на их собственные идентифицируемые позиции ещё до начала инъекции, устраняя этот риск».
Два типа мужского бесплодия
Томпсон говорит, что методы лечения мужского бесплодия делятся на две группы.
Лечение, направленное на улучшение качества и плотности спермы. К ним относятся приём мужчинами антиоксидантов (в частности, «Меневит»), изменение образа жизни, например, изменение диеты и отказ от курения.
Использование вспомогательных репродуктивных технологий, таких как интрацитоплазматическая инъекция спермы (ИКСИ), особенно для мужчин с очень низким количеством (или с отсутствием) сперматозоидов в эякуляте.
Он сказал, что до разработки ИКСИ, 30 лет назад, в лаборатории ЭКО исследовалось несколько других методов. Целью этих исследований было достижение успешного «оплодотворения и развития эмбриона при ограниченном количестве сперматозоидов или ухудшенном качестве спермы в эякуляте».
«Но когда в 1992 году было опубликовано сенсационное открытие ИКСИ, всё изменилось, поскольку прямое введение сперматозоида в яйцеклетку постоянно обеспечивает 70-80% оплодотворения, — сказал Томпсон. — Показатель 70-80% достигается при проведении ЭКО с использованием высококачественного образца эякулированной спермы».
«Таким образом, ИКСИ изменил всё для клиник ЭКО, но, несмотря на это, способ проведения ЭКО не изменился с тех пор».
«Продолжение инноваций в лаборатории ЭКО, подобных этому, — единственный способ повысить успех и снизить финансовое и эмоциональное бремя для пациентов», — сказал Томпсон в релизе.
Что это значит для тех, кто ищет методы лечения бесплодия
Глобальные клинические испытания устройства начнутся в этом году. Если устройство будет признано безопасным и эффективным, оно не только поможет мужчинам, борющимся с бесплодием, но и улучшит такие процедуры женской фертильности, как культивирование эмбрионов, их криоконсервация и созревание in vitro, а также снизит стоимость ИКСИ.
Даннинг сказала, что стоимость ИКСИ варьируется у разных компаний.
«Но нужно также учитывать, что сокращение количества циклов, необходимых пациенту для рождения ребёнка, будет огромной экономией для семьи», — сказала она.
«Наше новое устройство упрощает процедуру и как мы ожидаем, увеличит успех, ведя к рождению детей за меньшее количество циклов».
«Компания Fertilis, занимающаяся коммерциализацией устройства, утверждает, что оно стоит дешевле, чем нынешнее оборудование, используемое для ИКСИ во всём мире».
Даннинг сказала в пресс-релизе Университета Аделаиды, что это устройство — важный прорыв для семей, всеми силами пытающихся завести ребёнка, которого они хотят, но не могут из-за мужского бесплодия.
«Это открытие устраняет значительные барьеры для лечения людей с бесплодием и позволит повысить успешность ЭКО», — сказала она.
Пол Флинн, исполнительный директор Hospital Research Foundation Group, благодаря которой стала возможной эта разработка, сказал, что организация гордится тем, что поддерживает исследования Даннинг, направленные на улучшение ЭКО.
«Это устройство станет переломным моментом для тысяч надеющихся родителей, которым приходится полагаться на ИКСИ», — сказал Флинн.
Создание микроустройства
Томпсон рассказал, что крошечное устройство измеряется в микрометрах.
«Мы хотели построить эффективную „коробку“ для яйца диаметром 0,1 мм (100 микрометров) и иметь характеристики, разрешимые до 1 микрометра».
Он сказал, что команда достигла такого дизайна, используя технологию под названием «2-фотонная полимеризационная 3-D печать».
«В обычной трёхмерной печати используется расплавленный пластик, который впрыскивается через сопло, как в чернильных принтерах. Трёхмерность получается в результате создания слоя за слоем, так как пластик быстро затвердевает после осаждения».
Томпсон сказал, что разрешение принтера контролируется размером отверстия сопла, а в трёхмерной печати с двухфотонной полимеризацией используется лазерный свет, который фокусируется объективом микроскопа в качестве сопла, что позволяет получить «разрешение принтера на уровне около 0,2 микрометра».
«В нашем случае пластик сначала жидкий, но затем мгновенно затвердевает под воздействием высокофокусированного лазерного света, так что в обратном процессе мы „строим“ наше устройство».
Исследование, на основе которого было разработано новое микроустройство, опубликовано в «Журнале вспомогательной репродукции и генетики». Главный автор — Сулиман Ягуб, кандидат наук в Школе биомедицины Университета Аделаиды.
