Coltura CAPA-IVM con bassa tensione di ossigeno

La maturazione in vitro di capacitazione (CAPA-IVM) è stata recentemente avanzata nella coltura di ovociti dallo stadio della vescicola germinale (GV). Questo approccio è una versione modificata della fecondazione in vitro convenzionale (IVF) e dell'iniezione intracitoplasmatica di spermatozoi (ICSI), a seguito di una stimolazione lieve o senza stimolazione ovarica controllata. Nello specifico, l'IVM può essere indicata per le pazienti con diagnosi di sindrome dell'ovaio policistico (PCOS), con un numero maggiore di follicoli secondari (che costituiscono quasi il 15% delle pazienti totali) e per trattare una serie di pazienti a rischio di iperstimolazione ovarica, tromboembolia venosa o torsione. Inoltre, CAPA-IVM aiuta a ridurre i tempi di trattamento, è meno costoso e migliora la comodità del paziente senza dover effettuare molteplici esami di follow-up. Il tasso di nati vivi dopo il primo trasferimento di embrioni nel gruppo CAPA-IVM è stato del 35,2%, che non differiva in modo statisticamente significativo dal gruppo IVF pari al 43,2% (differenza di rischio -8,1%; intervallo di confidenza al 95% da -16,6% a 0,5% ). Tuttavia, il numero di embrioni di alta qualità in ciascun ciclo e il tasso cumulativo di gravidanza clinica nel CAPA-IVM erano ancora inferiori rispetto al cIVF.

Inoltre, dovrebbero essere prese in considerazione ulteriori indagini a causa della mancanza di prove di alta qualità di rapporti simultanei. Pertanto, è essenziale migliorare le condizioni di maturazione degli ovociti nel CAPA-IVM per raccogliere il numero ottimale di ovociti e la massima possibilità di sviluppo dell'embrione. Molti studi condotti sia su modelli animali che umani hanno dimostrato che l’efficacia di CAPA-IVM dipende da vari fattori. Tra questi, le condizioni ambientali della coltura come la concentrazione di ossigeno (O2) svolgono un ruolo cruciale nella produzione di ovociti maturi sani. L'O2 è un componente fisico e chimico vitale delle tube di Falloppio, dell'utero e del follicolo ovarico, è strettamente correlato all'attività metabolica, alla maturazione degli ovociti e allo sviluppo iniziale dell'embrione. Ricerche recenti hanno suggerito che la concentrazione di O2 può regolare significativamente la maturazione degli ovociti e lo sviluppo iniziale dell'embrione attraverso il fattore inducibile dall'ipossia (HIF). Non è stato raggiunto un consenso sull'indice di concentrazione di O2 nell'ambiente di coltura IVM. I sistemi di coltura incorporati negli ovociti sono stati comunemente utilizzati in due concentrazioni di O2, 5% e 20% in tutto il mondo. Nel corpo umano, i complessi cumulo-ovociti (COC) maturano in condizioni con basse concentrazioni di O2 che vanno dal 2% al 9%.

Al contrario, i COC sono esposti a una concentrazione atmosferica di O2 del 20% durante la manipolazione e la coltura dell'IVM. Sebbene la concentrazione del 5% imiti l'ambiente più appropriato nelle tube di Falloppio e nell'utero, la concentrazione di O2 al 20% è ampiamente applicata nelle tecniche IVM. L'utilizzo di alte concentrazioni facilita una migliore progressione dei processi di differenziazione e aumenta il tasso di maturazione degli ovociti. Tuttavia, alcuni quadri di riferimento hanno indicato che una concentrazione di O2 al 20% può comportare un rischio di stress ossidativo reattivo (ROS), portando a uno squilibrio nel rapporto tra pro-ossidanti e antiossidanti, con conseguente danno cellulare. Inoltre, l'analisi della respirazione in tempo reale degli ovociti coltivati ​​al 5% di O2 è simile agli ovociti sviluppati in vivo ma ha indotto l'attività cellulare e il consumo di ossigeno al 20% di O2. L'impatto della concentrazione atmosferica di O2 (20%) e della bassa concentrazione di O2 (5%) durante la coltura CAPA-IVM nei topi ha dimostrato nello studio della Vrije Universiteit Brussel (VUB) - Belgio che la capacità respiratoria dei COC coltivati ​​al 5% di O2 era relativamente simili ai COC che si sviluppano e maturano in vivo.

Tuttavia, i COC coltivati ​​al 20% di O2 hanno aumentato notevolmente l’attività respiratoria e il consumo di ossigeno. Lo studio ha osservato che la coltura pre-IVM dei COC al 20% di O2 causava interruzioni dello sviluppo. Inoltre, il risultato era sfavorevole se i COC di topo venivano coltivati ​​nella fase IVM con il 5% di O2. Sulla base di queste analisi, i ricercatori hanno ipotizzato che una concentrazione di O2 al 5% fosse la condizione di coltura ottimale per la fase pre-IVM, mentre una concentrazione di O2 al 20% fosse più rilevante per la fase di coltura IVM. Combinando questi risultati con i risultati del VUB e le caratteristiche del processo di differenziazione negli ovociti CAPA-IVM, questo studio è diviso in due gruppi principali, tra cui 5% pre-IVM e 20% IVM contro 20% pre-IVM e IVM) e dimostra se questa ipotesi dovrebbe essere applicata CAPA-IVM nell'uomo. Il miglioramento del sistema di coltura CAPA-IVM porta a una migliore efficienza del trattamento di questa tecnica e offre vari vantaggi per i pazienti sottoposti a tecnologia di riproduzione assistita.

Procedura di studio:

Screening per l'ammissibilità e la randomizzazione

• Questo studio sarà condotto presso il My Duc Hospital, Ho Chi Minh City, Vietnam.
• Alle donne potenzialmente idonee verranno fornite informazioni sulla sperimentazione al momento dell'indicazione del trattamento IVM.
• Lo screening per l'idoneità verrà eseguito il giorno della prima visita quando è indicato il trattamento IVM.
• Ai pazienti verranno fornite informazioni relative allo studio insieme ai documenti di consenso informato. I moduli di consenso informato firmati saranno ottenuti dai ricercatori da tutte le donne prima dell'arruolamento.

Gli ovociti verranno divisi in 2 gruppi:

Gruppo 1 (comprende 2 sottogruppi: 1A e 1B): Concentrazione di ossigeno nell'aria Cultura CAPA-IVM T = Numero totale di ovociti dopo la sala operatoria e ci sono due sottogruppi.

Il numero di ovociti è suddiviso come segue:

Se T è un numero pari:

• Numero di ovociti nel gruppo 1A: un ovocita.
• Numero di ovociti nel Gruppo 1B: T1B = (T-2)/2.

Se T è un numero dispari:

• Numero di ovociti nel gruppo 1A: un ovocita.
• Numero di ovociti nel Gruppo 1B: T1B = ([T-1]-2)/2. Un ovocita rimanente della prima paziente verrà assegnato al gruppo 1B e il resto della paziente successiva verrà assegnato al gruppo 2B. Continuando a farlo in sequenza per il resto successivo.

Gruppo 2 (comprende 2 sottogruppi: 2A e 2B): Coltura CAPA-IVM a bassa concentrazione di ossigeno T = Numero totale di ovociti dopo la sala operatoria e ci sono due sottogruppi.

Il numero di ovociti è suddiviso come segue:

Se T è un numero pari:

• Numero di ovociti nel gruppo 2A: un ovocita.
• Numero di ovociti nel Gruppo 2B: T2B = (T-2)/2.

Se T è un numero dispari:

• Numero di ovociti nel gruppo 2A: un ovocita.
• Numero di ovociti nel Gruppo 2B: T2B = ([T-1]-2)/2. Un ovocita rimanente della prima paziente verrà assegnato al gruppo 1B e il resto della paziente successiva verrà assegnato al gruppo 2B. Continuando a farlo in sequenza per il resto successivo.

Gruppo 1A, 2A: Raccolta dopo capacitazione: ovocita e cellula del cumulo.

Gruppo 1B, 2B: Raccolta dopo la capacitazione: mezzi esauriti, pozzetto vuoto. Raccolta dopo la maturazione: mezzi esauriti, cella cumuliforme, pozzetto vuoto.