Morfometri og morfokinetik af optøede oocytter og embryoner

Kryokonservering af overtallige embryoner er en væsentlig del af Assisted Reproduction Techniques (ART) og er i dag en standard rutineprocedure i IVF-laboratoriet. Dens kliniske anvendelse består i (1) muligheden for at øge kumulative leveringsrater pr. cyklus og (2) reduktion af antallet af overførbare embryoner i både friske og successive frosne optøede embryooverførselscyklusser (FET), hvilket mindsker risikoen for flerfoldsgraviditeter.

To forskellige teknikker til at kryokonservere embryoner er almindeligt anvendt: langsom frysning og forglasning. Under langsom frysning udsættes embryonet for temperaturer under nul i en kontrolleret hastighed ved brug af lav koncentration af kryobeskyttelsesmiddel. Alternativt går embryoet hurtigt ind i en glaslignende tilstand ved anvendelse af forglasning ved brug af høje koncentrationer af kryobeskyttelsesmiddel og hurtige afkølingshastigheder. Adskillige undersøgelser, der sammenligner kryokonservering af menneskelige embryoner ved forglasning eller langsom frysning, er tilgængelige, og metaanalyser er blevet offentliggjort. Selvom forglasning har vist sig at have betydeligt højere overlevelsesrater end langsom frysning, forbliver resultaterne af implantationshastighed, klinisk graviditetsrate og levende fødselsrate uklare, mest på grund af en mangel på veldesignede og powered prospektive randomiserede kontrollerede undersøgelser, der vurderer levende fødselsrater.

Embryoevaluering for at udvælge embryoet/erne med det højeste implantationspotentiale er rutinemæssigt baseret på embryoudviklingsmæssige og morfologiske karakteristika ved brug af lysmikroskopi. De embryoparametre, der normalt er korreleret til implantationskapaciteten af ​​et embryo i en frisk cyklus, er antallet af blastomerer, deres symmetri og den procentvise cytoplasmatiske fragmentering. Til evaluering af frosne-optøede embryoner skal procentdelen af ​​blastomerer, der overlever nedfrysning-optøningsprocessen, og deres udviklingskapacitet efter nattens dyrkning lægges til disse faktorer.

Aktuel forskning i udvikling af ikke-invasive metoder til at score embryoner og rangordne dem efter deres evne til at implantere og give anledning til en sund fødsel omfatter både morfometri og morfokinetik.

Morfometriske computeriserede billeder på flere niveauer muliggør vurdering over en ubegrænset tidsperiode og muliggør en detaljeret evaluering af embryoet. Adskillige morfometriske undersøgelser af menneskelige friske oocytter og embryoner med embryoimplantation og -udvikling er blevet offentliggjort. Morfometriske undersøgelser, der anvender billeder på flere niveauer kombineret med et computerassisteret scoringssystem (CASS) kan være overlegne sammenlignet med standard scoringssystem (SSS) til at forudsige implantation og/eller levende fødsel baseret på antallet og størrelsen af ​​blastomerer på dag 3. Halvautomatisk morfometrisk analyse afslørede også korrelationer mellem samlet embryovolumen og klinisk graviditet. En anden undersøgelse, der evaluerede morfometriske karakteristika, herunder de absolutte volumener, formkoefficienter og diversitetskoefficienten for menneskelige embryoner og/eller oocytter, viste en højere diversitetskoefficient mellem søsterblastomerer i embryoner, der med succes implanterede og udviklede sig til fødslen. Morfometriske karakteristika, herunder den ydre og indre diameter af zona pellucida, tykkelsen af ​​zona pellucida og embryocellemassediameteren blev beskrevet. De anførte, at billedanalyse kunne bruges til at forudsige de nødvendige kriterier for mere effektiv embryovurdering før overførsel. Den gennemsnitlige blastomerstørrelse var korreleret med graden af ​​fragmentering og multinukleation i en undersøgelse, der brugte computerkontrollerede multilevel-analyser med 232 embryoner. Indtil nu er der dog ikke beskrevet nogen morfometriske undersøgelser af menneskelige frosne optøede embryoner.

Morfokinetik Time-lapse billeddannelse tillader dokumentation af tidlig vækst uden at forstyrre kulturmiljøet. På nuværende tidspunkt er der ingen prospektive randomiserede forsøgsdata tilgængelige, der viser, at embryoner udvalgt fra time-lapse-billeddannelse har væsentligt forbedrede implantationshastigheder sammenlignet med embryoner udvalgt med konventionel morfologisk evaluering.

Imidlertid har time-lapse-billeddannelse af embryoner afsløret en sammenhæng mellem første spaltningstid, tid mellem spaltninger, blastomerstørrelse og multinukleation og implantationspotentiale af menneskelige embryoner. En korrelation mellem tidspunkterne for hver embryospaltning mellem 2 til 8 cellestadier, evnen til at blive en blastocyst og implantationspotentiale. Desuden har morfokinetiske undersøgelser vist, at direkte spaltning fra 2 celler til 3 celler er blevet korreleret med en lav implantation og igangværende graviditetsrate. Ifølge time-lapse-registrering i 38 oocytter var embryokvalitet relateret til befrugtningsbegivenheder og periodicitet af den cyctoplasmatiske bølge: embryoner af god kvalitet opstod fra oocytter, der havde mere ensartet timing fra injektion til pronukleær abuttal og længere cytoplasmatisk bølge. Endvidere kan cellulære fragmenter i menneskelige embryoner forsvinde under in vitro-dyrkning.

Kun få undersøgelser af morfokinetik i humane kryokonserverede embryoner er blevet offentliggjort. Ved hjælp af videocinematografi på henholdsvis 50 og 103 frosne-optøede embryoner blev det vist, at forekomsten af ​​glatte membraner og celle-celleadhærens var forudsigende for implantationskapaciteten af ​​frosne-spaltede embryoner. Wong et al. fulgte udviklingen af ​​242 overtallige frosne d1-gamle embryoner i en undersøgelse, der kombinerede time-lapse-mikroskopi og genekspressionsprofilering: succes med progression til blastocyststadiet kunne forudsiges ved at måle tre dynamiske, ikke-invasive billeddannelsesparametre på dag 2 efter befrugtning før aktivering af embryonal genom : (1) varigheden af ​​den første cytokinese, (2) tidsinterval mellem slutningen af ​​den første mitose og initieringen af ​​den anden og (3) tidsintervallet mellem den anden og tredje mitose.

Denne observationsundersøgelse har til formål at beskrive morfometriske og morfokinetiske parametre for optøede menneskelige embryoner efter frysning (langsom nedfrysning eller forglasning). Undersøgelsen vil fokusere på udviklingen af ​​blastomervolumenet, udviklingen af ​​kontaktfladerne mellem overlevende blastomerer og udviklingen af ​​embryonet ved brug af time-lapse billeddannelse. Embryo morfometriske og morfokinetiske parametre vil blive analyseret sammen med patientkarakteristika og kliniske parametre ved brug af klyngeanalyseteknikker. Korrelationen mellem morfometri/morfokinetik og implantationspotentialet af frosne-optøede embryoner vil blive undersøgt i cyklusser med enkelt embryooverførsel og i cyklusser med dobbelt implantation efter dobbelt embryooverførsel.