Kriokonserwacja oocytów: wpływ kriokonserwacji na wrzeciono mejotyczne i mitochondria ludzkich oocytów. (WCFC)

Kriokonserwacja oocytów (OC) ma szerokie zastosowanie w endokrynologii rozrodu w leczeniu problemów klinicznych zarówno u płodnych, jak i niepłodnych pacjentów. Na przykład młode płodne kobiety, u których zdiagnozowano nowotwór złośliwy, mogą zamrozić swoje oocyty przed rozpoczęciem potencjalnie toksycznego promieniowania lub chemicznej terapii przeciwnowotworowej, która może spowodować ich bezpłodność.

Korzystając z technologii OC, stworzyliśmy bank zamrożonych komórek jajowych, wykorzystując zdrowe, skompensowane dawczynie komórek jajowych, które zostały wstępnie przebadane zgodnie z kryteriami FDA. Po odpowiednim czasie kwarantanny komórki jajowe można rozmrażać i podawać kobietom z rozpoznaniem przedwczesnej niewydolności jajników lub zmniejszonej rezerwy jajnikowej. To zastosowanie OC okazało się już obiecujące, eliminując komplikacje logistyczne i kliniczne związane z tradycyjnym dawstwem oocytów przy użyciu świeżych oocytów od dawców.

Z perspektywy społecznej kriokonserwacja nadwyżek oocytów w cyklu IVF może usunąć niektóre społeczne i moralne obiekcje dotyczące kriokonserwacji zarodków. Obecnie nasz wskaźnik ciąż zamrożonych oocytów (56%) odpowiada naszemu wskaźnikowi ciąż zamrożonych zarodków (45%). Pacjenci, którzy skompletowali swoje rodziny, łatwiej odrzucają komórki jajowe niż zarodki.

Wreszcie kobietom, które osobiście zdecydowały się opóźnić urodzenie dziecka, można zaproponować opcję zachowania oocytów z możliwością ich późniejszego wykorzystania.

Dwie różne techniki stosowane obecnie do kriokonserwacji oocytów to: 1) zamrażanie z kontrolowaną szybkością i 2) witryfikacja. Zamrażanie z kontrolowaną szybkością ma pewne podobieństwa z podstawową technologią stosowaną do kriokonserwacji zarodków w prawie każdym programie IVF. Technika ta polega na powolnym zamrażaniu zarodków w roztworach krioprotekcyjnych, często w połączeniu z zamrażarką sterowaną komputerowo w celu regulacji zmian temperatury. Próby lepszego zrozumienia kriobiologii oocytów były głównie empiryczne przy użyciu prób i błędów. Zdobyto jedynie ograniczone doświadczenie, przyjmując modele naukowe umożliwiające przewidywanie wpływu stresu „krio” na oocyty przy użyciu różnych metod zamrażania (Fuller i Paynter, 2004; Paynter, 2005). Wobec braku odpowiednio zaprojektowanych badań, postępy w doświadczeniu klinicznym dotyczącym zamrażania oocytów były bardzo ograniczone. Jedną z głównych przeszkód we wdrażaniu zamrażania oocytów była niemożność osiągnięcia powtarzalnych wysokich wskaźników przeżywalności ze względu na istotny wpływ na organelle wewnątrzkomórkowe. Na przykład, ze względu na swoją wrażliwość w niskiej temperaturze, wrzeciono metafazy II zawsze było uważane za podatne na zmiany strukturalne, które potencjalnie mogą zakłócać normalną segregację chromosomów podczas mejozy II. Ponadto wcześniej opisano zasadniczą rolę mitochondriów w prawidłowym funkcjonowaniu komórek, zapłodnieniu i wczesnym rozwoju zarodka (Jones i in., 2004).

Nasz niedawno opracowany zmodyfikowany protokół zamrażania i rozmrażania konsekwentnie wykazywał wysokie wskaźniki odzyskiwania, co prowadzi do optymizmu, że przechowywanie oocytów może w końcu stać się dostępne w praktyce klinicznej. Pozostaje jednak wykazać, że doskonałe przeżycie po rozmrożeniu zbiega się z integralnością komórkową i niezmienioną kompetencją rozwojową. Dlatego też, zanim zarekomendujemy przyjęcie kriokonserwacji oocytów, jednym z naszych celów jest udokumentowanie możliwego wpływu kriokonserwacji na poziomie wrzeciona mejotycznego i mitochondriów. Ważnym celem naszych badań jest ocena żywotności porozmrożeniowej i integralności organelli oocytów przy użyciu: 1) techniki konserwatywnej [analiza wrzeciona mejotycznego PolScope] oraz 2) techniki niekonserwatywnej [analiza wrzeciona mejotycznego metodą mikroskopii fluorescencyjnej i mitochondria] przy użyciu naszego protokołu kriokonserwacji oocytów.

Ciągły rozwój technologii zamrażania następuje szybko. Można przewidywać, że w niedalekiej przyszłości zamrażanie komórek jajowych stanie się równie skuteczne jak kriokonserwacja zarodków. Wreszcie, w miarę gromadzenia coraz większej liczby doświadczeń klinicznych z zamrażaniem komórek jajowych, akceptowalne dane dotyczące wyników będą decydować o przyszłości zamrażania komórek jajowych. Do tego czasu kriokonserwacja oocytów powinna być stosowana w starannie wyselekcjonowanych przypadkach klinicznych z pełnym ujawnieniem pacjentce ryzyka i ograniczonych wskaźników powodzenia.