Fertilitetsbevaring hos prepubertale gutter: en eksperimentell tilnærming

Etter hvert som behandlingsregimer for onkologiske maligniteter hos barn har blitt bedre, går flere og flere overlevende inn i sine reproduktive år. Siden gonadeskader er en relativt vanlig og uheldig konsekvens av behandlingene som brukes for å kurere barnekreft samt visse hematologiske tilstander og immunsvikt, er vedlikehold av fertilitet ekstremt viktig med tanke på langsiktig livskvalitet for disse overlevende. Det må vurderes om et barns fruktbarhet sannsynligvis vil bli påvirket av hans eller hennes behandling. Ideelt sett bør dette skje før behandlingsstart, når det kan eksistere et mulighetsvindu for å bevare pasientens fremtidige reproduksjonspotensial. Utviklingen innen sædbank og reproduksjonsteknologi har gjort det mulig å tilby levedyktige alternativer for å bevare fruktbarheten til pubertetene som gjennomgår kreftbehandling. Pubertale hanner kan produsere en sædprøve før de starter gonadotoksisk terapi og kryopreservere sædcellene for fremtidig bruk. Fordi dagens metoder for oocyttbefruktning kan bruke så få som én bevegelig sædcelle, har denne metoden vist seg å være vellykket selv når antallet sædceller som fryses er lite. Dessverre utgjør prepubertale menn en spesiell utfordring for bevaring av fruktbarhet. Disse guttene kan ikke produsere sæd for kryokonservering ved onani. De har heller ikke modne sædceller. Selv om den prepubertale testis ikke produserer modne spermatozoer, inneholder den de diploide stamkimcellene som haploide spermatozoer vil bli avledet fra. For disse i risikogruppen prepubertale gutter, så vel som for pubertetsgutter som kanskje ikke er i stand til å se sædbanken, er en nylig og oppmuntrende tilnærming bruken av kryokonservert testikkelvev. Mens viktige fremskritt har blitt gjort i dyreforskning på dette området, er bruken av testikkelvevskryopreservation hos mennesker fortsatt eksperimentell. Hvis prepubertalt testikkelvev kunne erverves og bankes før start av gonadotoksisk terapi, kan dette vevet tines og de lagrede kjønnscellene implanteres på nytt i pasientens egne testikler, en prosedyre kjent som kjønnscelletransplantasjon. Alternativt kan de lagrede cellene modnes in vitro til de kan oppnå befruktning ved bruk av intracytoplasmatisk spermieinjeksjon (ICSI).

Forskning med dyremodeller har vist at det er flere metoder for å bruke kjønnsceller for å oppnå modne sædceller for befruktning, inkludert autotransplantasjon og xenotransplantasjon. Autotransplantasjon anses som mer akseptabelt enn xenotransplantasjon, selv om begge har vært vellykket i musemodeller. Hos gnagere har autotransplantasjon resultert i gjenopprettet spermatogenese og mus har reprodusert in vivo. Etterforskere har vist at mikroinjeksjon av en rå suspensjon av kjønnsceller i mus som er gjort sterile kan gjenopprette spermatogenese og fruktbarhet. Tilsvarende suksess er rapportert hos rotter og større pattedyr. Gjenoppretting av spermatogenese er også mulig med kryokonserverte celler. Det har blitt anslått at 70 % av spermatogoniale celler kan overleve etter frysing og tining. Ondartet kontaminering er fortsatt en av hovedbekymringene rundt transplantasjon, selv om de få studiene som tar opp dette problemet er kontroversielle i funnene deres. Fremgang i å adressere dette spørsmålet har blitt gjort i musemodeller, spesielt med bruk av fluorescensaktivert cellesortering for å negativt sortere ondartede celler fra cellesuspensjoner.

Fordi kryokonservering og transplantasjon av SSC-er for tiden er vellykket hos dyr, virker bruk hos mennesker sannsynlig i nær fremtid. Muligheten for infertilitet er et problem mange familier må slite med når de samtykker i å starte cellegiftbehandling av sønnene sine. Siden denne metoden krever testikkelbiopsier, er både foreldrenes ønske og akseptabiliteten av SSC-innsamling viktig å vurdere. Nylig intervjuet forskere 318 foreldre angående deres aksept av en slik idé. De ba foreldre om å tenke hypotetisk over følgende scenario: "Hvis det var en eksperimentell prosedyre tilgjengelig ved diagnose, ville du la sønnene dine gjennomgå en testikkelbiopsi i et forsøk på å samle SSCs?" Ved diagnose ble SSC-innsamling ved hjelp av testikkelbiopsi teoretisk godkjent av 61 % av disse foreldrene. De observerte også at ønsket om å kryopreservere SSC-er ikke var relatert til potensiell skadelighet av den onkologiske behandlingen, noe som indikerer at selv en liten sjanse for infertilitet ble ansett som en stor belastning i forhold til den ultimate livskvaliteten. Disse dataene indikerer at oversettelsen av nåværende dyreforsøk på SSC-innsamling og transplantasjon til klinisk omsorg er ønsket av foreldre fra prepubertale gutter med kreft.

Dette er en ny, eksperimentell protokoll som krever samarbeid mellom klinikere og grunnleggende forskere. Det er flere viktige kliniske og translasjonsmessige punkter som må vurderes, inkludert troen og bekymringene til foreldre og prepubertale gutter med kreft, evnen til å utføre en testikkelbiopsi tilstrekkelig uten negative følgetilstander, samt vevslagring for fertilitets- og forskningsformål, spesielt levedyktigheten til biopsiprøver for nedstrøms in vitro og funksjonelle genomiske studier.

Målet med det nåværende forslaget er å utvikle kliniske, translasjons- og grunnleggende vitenskapelige initiativer som vil muliggjøre et omfattende, dedikert program for anskaffelse og lagring av testikkelvev fra prepubertale menn sett ved Hadassah Medical Center så vel som ved samarbeidende institusjoner i Israel og over hele verden. Å utvikle midlene for vevsdistribusjon og -håndtering samt langsiktig vevslagring er kritiske komponenter, spesielt siden testikkelvev kan være tiår i lagring før bruk i en fertilitetssetting. Det viktigste er at en kryokonserveringsprotokoll for humant testikkelvev må utvikles de novo for at dette initiativet til slutt skal bli et standardalternativ for fruktbarhetsbevaring for prepubertale menn med kreft, så vel som for de med blodsykdommer eller immunsvikt som skal gjennomgå stamcelletransplantasjon .

En åpen testikkelbiopsi vil bli utført av en behandlende urolog (det vil bli forsøkt å utføre prosedyren samtidig under en prosedyre når pasienten er under generell anestesi for et annet formål, dvs. sentrallinjeplassering, benmargsaspirater/biopsier). Denne prosedyren vil skje før noen gonadotoksisk behandling startes. Likevel, i tilfeller av ny kjemoterapibehandling, kan prosedyren gjøres etter kjemoterapi siden toksisiteten for testikkelstamceller ikke er kjent. Et 10 mm snitt gjøres i den øvre polen av testis og en ca. 5 % del av de ekstruderte seminiferøse tubuli blir skåret ut (ca. 2 mm x 4 mm x 10 mm; ca. 1 gram vev). Dette er størrelsen på en normal testisbiopsi utført av kliniske årsaker som for eksempel evaluering for kreft. Hos spedbarn eller veldig små gutter er størrelsen på snittet og biopsien under urologens skjønn.

Testikkelbiopsiprøver deles umiddelbart på operasjonsbordet. To tredjedeler av prøven (kalt prøve #1) vil frysekonserveres i Sperm Wash Media for potensiell bruk av pasienten på et senere tidspunkt. En fryseprotokoll (langsom nedfrysing) som for tiden er på plass for kryokonservering av testikkelvev hos voksne mennesker vil bli implementert for det gjeldende forslaget, og har blitt publisert i litteraturen for bruk med prepubertalt testikkelvev. Spesifikt brukes 0,7 M dimetylsulfoksid (DMSO) som et kryobeskyttelsesmiddel. Prøve nr. 1 av biopsien vil ha pasientens navn, fødselsdato, gjeldende dato og journalnummer vedlagt. Et eget ark vil også bli sendt med prøven som vil inkludere telefonnummer og gjeldende adresse. Disse prøvene vil bli i sædbanken til Hadassah Medical Center.

Som nevnt ovenfor, vil den andre tredjedelen av prøven bli brukt til forskningsformål i et forsøk på å fremme vitenskapen om å isolere og dyrke menneskelige SSC-er for fruktbarhetsforskning. Disse delene vil bli strippet for alle personlige helseidentifikatorer på tidspunktet for delingen og en unik identifikasjonskode vil bli tildelt.

Risikoen ved denne studien gjelder testikkelbiopsi. Bivirkningene fra denne prosedyren er milde. Smerte relatert til prosedyren forventes og kan lett kontrolleres med milde til moderate smertestillende medisiner.

Fordelen er at pasienten kan være i stand til å bruke det frosne testikkelbiopsivevet og/eller dyrkede SSC-er avledet fra biopsien for å bevare sin fertilitet i fremtiden. På dette tidspunktet er det imidlertid viktig å merke seg at denne prosedyren er rent eksperimentell. Tidsrammen for denne studien er definert fra rekrutteringsdatoen til datoen for klinisk bruk av det kryokonserverte vevet for fertilitetsrestaurering i opptil førti år.

Vi vil samle inn eventuelle uønskede utfall som oppstår under (intraoperativt) eller etter testikkelbiopsien, inkludert smerte, blødning og/eller infeksjon. Hendelser vil bli sporet og registrert i én uke etter prosedyren, en tidsramme som er langt utover den 2-3 dagers restitusjonstiden som er forbundet med denne typen biopsi. Hendelser som er tydelig knyttet til forsøkspersonens kreft eller kreftbehandling og ikke spesifikt til testikkelbiopsien vil ikke bli samlet inn/rapportert.