Metodo del chip microfluidico rispetto al metodo di centrifugazione del gradiente di densità sui parametri del seme

L'infertilità colpisce una coppia su sei e sta diventando sempre più comune poiché molte donne ritardano il matrimonio e il parto per vari motivi. La fecondazione in vitro (IVF) è il trattamento più efficace per le coppie con infertilità di lunga data e ha curato milioni di coppie infertili in tutto il mondo da quando è stata segnalata la prima nascita della fecondazione in vitro più di 40 anni fa. Tuttavia, nonostante i progressi tecnologici, i tassi di gravidanza e natalità rimangono intorno al 35% e al 25% per trasferimento in Europa nel 2018. Tra tutte le coppie infertili, il 20-30% è dovuto all'infertilità maschile. I parametri seminali possono influenzare i risultati della fecondazione in vitro ed è stato ipotizzato che il contributo relativo dello sperma a un parto vivo sia di circa il 10-15%.

La fecondazione in vitro prevede iniezioni di ormoni per stimolare le ovaie di una donna a produrre un numero di ovociti che vengono raccolti con un'operazione minore e poi mescolati con lo sperma per formare embrioni in laboratorio. Di solito, uno o due embrioni vengono trasferiti nell'utero 2-5 giorni dopo il prelievo degli ovociti. Nella fecondazione in vitro, i campioni di sperma prodotti dai mariti vengono comunemente elaborati mediante un metodo di centrifugazione in gradiente di densità per isolare gli spermatozoi migliori per la fecondazione. La centrifugazione in gradiente di densità può arricchire gli spermatozoi con motilità relativamente buona e morfologia normale. È possibile recuperare gli spermatozoi da campioni di seme con una densità spermatica molto bassa. Può fornire una resa relativamente buona. Tuttavia, è necessaria una formazione tecnica per impostare il gradiente di densità costituito da due mezzi con densità diverse. Durante l'elaborazione del seme, gli spermatozoi vengono centrifugati attraverso il gradiente. È noto che la centrifugazione provoca notevoli danni agli spermatozoi da parte delle specie reattive dell'ossigeno prodotte durante il processo. È noto che le specie reattive dell'ossigeno sono una delle principali cause che portano alla frammentazione del DNA dello sperma e ai conseguenti esiti avversi, tra cui il fallimento dell'impianto e l'aborto spontaneo. Una meta-analisi ha mostrato che il danno al DNA dello sperma ha un effetto negativo sulla gravidanza clinica dopo la fecondazione in vitro.

Un chip microfluidico, che è un dispositivo miniaturizzato contenente canali e camere nell'intervallo di microscala per la preparazione di nanoparticelle, viene utilizzato di recente come tecnica alternativa di preparazione dello sperma. Utilizzando la tecnologia microfluidica, gli spermatozoi possono passare attraverso il chip che simula da vicino la selezione naturale nel microambiente del tratto genitale femminile. La tecnologia consente la selezione di spermatozoi mobili di alta qualità da campioni di seme senza la necessità di centrifugazione, portando a una ridotta formazione di specie reattive dell'ossigeno.

Gli studi hanno costantemente dimostrato che l'uso di un metodo con chip microfluidico riduce notevolmente la frammentazione del DNA e aumenta la motilità rispetto al metodo di centrifugazione in gradiente di densità.

Questo studio controllato randomizzato mira a confrontare l'effetto della preparazione dello sperma mediante un metodo con chip microfluidico rispetto a un metodo di centrifugazione in gradiente di densità sui parametri del seme prima dell'inizio di uno studio randomizzato che confronta gli effetti dei due metodi di preparazione dello sperma sui tassi cumulativi di nati vivi di in fecondazione in vitro.

Obiettivi:

Il primo obiettivo di questo studio controllato randomizzato è confrontare l'effetto della preparazione dello sperma mediante un metodo con chip microfluidico rispetto a una centrifugazione in gradiente di densità sui parametri del seme. L'ipotesi è che l'uso della preparazione dello sperma mediante un metodo con chip microfluidico migliori i parametri del seme.

Il secondo obiettivo è confrontare l'effetto di due diverse piattaforme di chip microfluidici sui parametri del seme.

Progetto di prova:

Verranno reclutati uomini che frequentano il Centro di riproduzione assistita ed embriologia, Queen Mary Hospital per il trattamento della fertilità.