La selección de espermatozoides por separación microfluídica mejora la calidad del embrión (SPERM)

Más de 70 millones de parejas en todo el mundo son infértiles y hasta 40 millones buscan activamente atención para la infertilidad. En el año 2013, se realizaron un total de 160 521 procedimientos de tecnología de reproducción asistida (TRA) en los Estados Unidos. El aislamiento de espermatozoides móviles y morfológicamente normales es una parte integral de la reproducción asistida. El procesamiento tradicional de espermatozoides para la reproducción asistida implica técnicas de centrifugación y "natación" que emplean un gradiente de densidad para aislar los espermatozoides móviles. Esta técnica implica varios pasos de centrifugación (200-1800 g) con partículas de sílice coloidal. En este proceso, los espermatozoides y otros materiales forman bandas distintas. Se cree que este procedimiento permite la eliminación de espermatozoides anómalos/inmóviles, así como de desechos, aislando así los espermatozoides humanos móviles. Sin embargo, se ha demostrado que el proceso de centrifugación induce daños en el ADN y produce especies reactivas de oxígeno, lo que puede comprometer la calidad del esperma y los resultados de laboratorio posteriores, como la tasa de fertilización y la calidad del embrión. El aumento del daño en el ADN de los espermatozoides se ha asociado con malos resultados en la reproducción asistida, incluidas tasas de fertilización más bajas, progresión embrionaria deficiente y tasas de embarazo reducidas. Los detalles del proceso de centrifugación en gradiente de densidad no están regulados por la FDA.

Por el contrario, la clasificación de espermatozoides basada en microfluidos tiene la capacidad de aislar selectivamente espermatozoides morfológicamente normales y altamente móviles con alta integridad de ADN de una muestra de semen sin procesar. La tecnología de microfluidos aísla el esperma sano mediante flujo laminar, creando gradientes a través de canales. El chip de microfluidos que planeamos estudiar en nuestro ensayo clínico aleatorizado utiliza una clasificación de microfluidos con espacio limitado para seleccionar espermatozoides altamente móviles y morfológicamente normales en un diseño de flujo y libre de químicos. A diferencia del estándar de centrifugación en gradiente de densidad, no se requiere manipulación de esperma en este proceso. El semen crudo se introduce en el flujo de entrada y solo los espermatozoides móviles y morfológicamente normales pueden nadar a través del chip hasta el flujo de salida donde se recolectan para su uso.

En muestras de semen de voluntarios varones sanos divididos en procesamiento estándar a través de centrifugación y procedimiento de natación en comparación con la clasificación microfluídica de espermatozoides, se detectó un porcentaje de motilidad significativamente mayor y una tasa más baja de fragmentación del ADN espermático con el muestreo microfluídico de espermatozoides. La técnica de clasificación de espermatozoides por microfluidos ha demostrado ser un medio eficaz y fiable de preparación de espermatozoides en comparación con el procedimiento de centrifugación y natación. Si bien este chip de microfluidos se ha utilizado clínicamente en México, Turquía, Sudáfrica, Italia, Grecia y Suiza, lo que ha dado como resultado más de 5000 nacimientos vivos, su uso en la práctica clínica no se ha estudiado rigurosamente. Nuestro objetivo es comparar la preparación tradicional y la clasificación microfluídica de espermatozoides en los resultados de la tecnología de reproducción asistida, incluida la fertilización de ovocitos y la calidad del embrión en sujetos con antecedentes de mala calidad del embrión que eligen someterse a un ciclo repetido de fertilización in vitro por infertilidad.