Morfometrie a morfokinetika rozmražených oocytů a embryí

Kryokonzervace nadpočetných embryí je nezbytnou součástí technik asistované reprodukce (ART) a je dnes standardním rutinním postupem v laboratoři IVF. Jeho klinická aplikace spočívá v (1) možnosti zvýšení kumulativní rychlosti porodu na cyklus a (2) snížení počtu přenosných embryí v cyklech přenosu čerstvého i po sobě jdoucího zmrazeného rozmraženého embrya (FET), což snižuje riziko vícečetných těhotenství.

Běžně se používají dvě různé techniky kryokonzervace embryí: pomalé zmrazení a vitrifikace. Během pomalého zmrazování je embryo vystaveno teplotám pod nulou kontrolovanou rychlostí s použitím nízké koncentrace kryoprotektiva. Alternativně pomocí vitrifikace embryo rychle vstoupí do stavu podobného sklu s použitím vysokých koncentrací kryoprotektiva a rychlých rychlostí chlazení. K dispozici je několik studií srovnávajících kryokonzervaci lidských embryí vitrifikací nebo pomalým zmrazením a byly publikovány metaanalýzy. Ačkoli bylo zjištěno, že vitrifikace má významně vyšší míru přežití než pomalé zmrazování, výsledky týkající se rychlosti implantace, klinické míry těhotenství a porodnosti živých dětí zůstávají nejasné, většinou kvůli nedostatku dobře navržených a výkonných prospektivních randomizovaných kontrolovaných studií hodnotících míru porodnosti.

Hodnocení embrya pro výběr embrya (embryí) s nejvyšším implantačním potenciálem je běžně založeno na vývojových a morfologických charakteristikách embrya pomocí světelné mikroskopie. Parametry embrya obvykle korelují s implantační kapacitou embrya v čerstvém cyklu jsou počet blastomer, jejich symetrie a procento cytoplazmatické fragmentace. Pro hodnocení zmrazených a rozmražených embryí je třeba k těmto faktorům přidat procento blastomer, které přežijí proces zmrazení a rozmrazení, a jejich vývojovou kapacitu po kultivaci přes noc.

Současný výzkum ve vývoji neinvazivních metod hodnocení embryí a jejich řazení podle schopnosti implantovat se a dát vzniknout zdravému porodu zahrnuje jak morfometrii, tak morfokinetiku.

Morfometrie Víceúrovňové počítačové snímky umožňují hodnocení po neomezenou dobu a umožňují podrobné hodnocení embrya. Bylo publikováno několik morfometrických studií lidských čerstvých oocytů a embryí s implantací a vývojem embrya. Morfometrické studie využívající víceúrovňové snímky v kombinaci s počítačově podporovaným skórovacím systémem (CASS) mohou být lepší ve srovnání se standardním skórovacím systémem (SSS) pro predikci implantace a/nebo živého porodu na základě počtu a velikosti blastomer v den 3. Poloautomatické morfometrická analýza také odhalila korelace mezi celkovým objemem embrya a klinickým těhotenstvím. Další studie hodnotící morfometrické charakteristiky včetně absolutních objemů, koeficientů formy a koeficientu diverzity lidských embryí a/nebo oocytů ukázala vyšší koeficient diverzity mezi sesterskými blastomerami u embryí, která se úspěšně implantovala a progredovala do porodu. Byly popsány morfometrické charakteristiky zahrnující vnější a vnitřní průměr zona pellucida, tloušťku zona pellucida a průměr hmoty embryonálních buněk. Uvedli, že analýza obrazu by mohla být použita k predikci kritérií potřebných pro efektivnější hodnocení embryí před transferem. Střední velikost blastomer korelovala se stupněm fragmentace a multinukleace ve studii využívající počítačem řízené víceúrovňové analýzy s 232 embryi. Dosud však nebyly popsány žádné morfometrické studie na lidských zmrazených rozmražených embryích.

Morfokinetika Časosběrné zobrazování umožňuje dokumentaci raného růstu bez narušení kultivačního prostředí. V tuto chvíli nejsou k dispozici žádné údaje z prospektivních randomizovaných studií, které by prokazovaly, že embrya vybraná z časosběrného zobrazování významně zlepšila míru implantace ve srovnání s embryi vybranými konvenčním morfologickým hodnocením.

Časosběrné zobrazování embryí však odhalilo korelaci mezi časem prvního štěpení, časem mezi štěpením, velikostí blastomer a multinukleačním a implantačním potenciálem lidských embryí. Korelace mezi dobou štěpení každého embrya mezi 2 až 8 buněčným stádiem, schopností stát se blastocystou a implantačním potenciálem. Morfokinetické studie navíc prokázaly, že přímé štěpení ze 2 buněk na 3 buňky korelovalo s nízkou implantací a pokračující mírou těhotenství. Podle časosběrného záznamu u 38 oocytů souvisela kvalita embrya s oplodněním a periodicitou cytoplazmatické vlny: embrya dobré kvality vznikla z oocytů, které měly rovnoměrnější načasování od injekce po pronukleární abuttální a delší cytoplazmatickou vlnu. Kromě toho mohou buněčné fragmenty v lidských embryích během kultivace in vitro zmizet.

Bylo publikováno pouze několik studií morfokinetiky u lidských kryokonzervovaných embryí. Pomocí videokinematografie na 50 a 103 zmrazených a rozmražených embryích se ukázalo, že výskyt hladkých membrán a adherence buňka-buňka byly prediktivní pro implantační kapacitu zmrazených rozštěpených embryí. Wong a kol. sledovali vývoj 242 nadpočetných zmrazených d1 starých embryí ve studii kombinující časosběrnou mikroskopii a profilování genové exprese: úspěch v progresi do stadia blastocysty lze předpovědět měřením tří dynamických, neinvazivních zobrazovacích parametrů do 2. dne po oplodnění před aktivací embryonálního genomu : (1) trvání první cytokineze, (2) časový interval mezi koncem první mitózy a zahájením druhé a (3) časový interval mezi druhou a třetí mitózou.

Tato observační studie si klade za cíl popsat morfometrické a morfokinetické parametry rozmražených lidských embryí po zmrazení (pomalé zmrazení nebo vitrifikace). Studie se zaměří na vývoj objemu blastomer, vývoj kontaktních povrchů mezi přeživšími blastomerami a vývoj embrya pomocí časosběrného zobrazování. Pomocí technik shlukové analýzy budou analyzovány morfometrické a morfokinetické parametry embrya spolu s charakteristikami pacienta a klinickými parametry. Korelace mezi morfometrií/morfokinetikou a implantačním potenciálem zmrazených a rozmražených embryí bude studována v cyklech s přenosem jednoho embrya a v cyklech s duální implantací po přenosu dvojitého embrya.