La sélection des spermatozoïdes par séparation microfluidique améliore la qualité des embryons (SPERM)

Plus de 70 millions de couples dans le monde sont infertiles et jusqu'à 40 millions recherchent activement des soins d'infertilité. En 2013, un total de 160 521 procédures de procréation assistée (ART) ont été réalisées aux États-Unis. L'isolement de spermatozoïdes mobiles et morphologiquement normaux fait partie intégrante de la procréation assistée. Le traitement traditionnel du sperme pour la procréation assistée implique des techniques de centrifugation et de "swim up" qui utilisent un gradient de densité pour isoler les spermatozoïdes mobiles. Cette technique implique plusieurs étapes de centrifugation (200-1800g) avec des particules de silice colloïdale. Dans ce processus, le sperme et d'autres matériaux forment des bandes distinctes. On pense que cette procédure permet d'éliminer les spermatozoïdes anormaux / immobiles ainsi que les débris, isolant ainsi les spermatozoïdes humains mobiles. Néanmoins, il a été démontré que le processus de centrifugation induisait des dommages à l'ADN et produisait des espèces réactives de l'oxygène, compromettant ainsi potentiellement la qualité du sperme et les résultats de laboratoire ultérieurs tels que le taux de fécondation et la qualité de l'embryon. L'augmentation des dommages à l'ADN des spermatozoïdes a été associée à de mauvais résultats en matière de procréation assistée, notamment des taux de fécondation plus faibles, une progression embryonnaire altérée et une diminution des taux de grossesse. Les détails du processus de centrifugation par gradient de densité ne sont pas réglementés par la FDA.

En revanche, le tri des spermatozoïdes basé sur la microfluidique a la capacité d'isoler sélectivement des spermatozoïdes hautement mobiles et morphologiquement normaux avec une intégrité d'ADN élevée à partir d'un échantillon de sperme non traité. La technologie microfluidique isole les spermatozoïdes sains par flux laminaire, créant des gradients à travers les canaux. La puce microfluidique que nous prévoyons d'étudier dans notre essai clinique randomisé utilise un tri microfluidique à espace restreint pour sélectionner des spermatozoïdes hautement mobiles et morphologiquement normaux dans une conception sans flux ni produits chimiques. Contrairement à la norme de centrifugation en gradient de densité, aucune manipulation de sperme n'est nécessaire dans ce processus. Le sperme brut est introduit dans l'afflux et seuls les spermatozoïdes mobiles et morphologiquement normaux sont capables de nager à travers la puce jusqu'à la sortie où ils sont collectés pour être utilisés.

Dans les échantillons de sperme de volontaires masculins en bonne santé divisés en traitement standard par centrifugation et procédure de nage par rapport au tri microfluidique du sperme, un pourcentage de motilité significativement plus élevé et un taux inférieur de fragmentation de l'ADN du sperme ont été détectés avec l'échantillonnage microfluidique du sperme. La technique de tri microfluidique des spermatozoïdes s'est ainsi avérée être un moyen efficace et fiable de préparation des spermatozoïdes par rapport à la centrifugation et à la procédure de nage. Bien que cette puce microfluidique ait été utilisée cliniquement au Mexique, en Turquie, en Afrique du Sud, en Italie, en Grèce et en Suisse, entraînant plus de 5 000 naissances vivantes, son utilisation dans la pratique clinique n'a pas été rigoureusement étudiée. Notre objectif est de comparer la préparation traditionnelle et le tri microfluidique des spermatozoïdes sur les résultats de la technologie de procréation assistée, y compris la fécondation des ovocytes et la qualité des embryons chez des sujets ayant des antécédents de mauvaise qualité des embryons et choisissant de subir un cycle de fécondation in vitro répété pour l'infertilité.