Seleção de esperma por separação microfluídica melhora a qualidade do embrião (SPERM)

Mais de 70 milhões de casais em todo o mundo são inférteis e até 40 milhões estão buscando ativamente tratamento para infertilidade. No ano de 2013, um total de 160.521 procedimentos de tecnologia de reprodução assistida (ART) foram realizados nos Estados Unidos. O isolamento de espermatozoides móveis e morfologicamente normais é parte integrante da reprodução assistida. O processamento tradicional de esperma para reprodução assistida envolve técnicas de centrifugação e "swim up" que empregam um gradiente de densidade para isolar espermatozóides móveis. Esta técnica envolve várias etapas de centrifugação (200-1800g) com partículas de sílica coloidal. Nesse processo, o esperma e outros materiais formam bandas distintas. Pensa-se que este procedimento permite a eliminação de esperma anormal/imóvel, bem como de detritos, isolando assim o esperma humano móvel. No entanto, o processo de centrifugação demonstrou induzir danos ao DNA e produzir espécies reativas de oxigênio, comprometendo potencialmente a qualidade do esperma e os resultados laboratoriais subsequentes, como taxa de fertilização e qualidade do embrião. O aumento do dano ao DNA do esperma tem sido associado a resultados ruins na reprodução assistida, incluindo taxas de fertilização mais baixas, progressão embrionária prejudicada e taxas de gravidez diminuídas. Os detalhes do processo de centrifugação de gradiente de densidade não são regulamentados pelo FDA.

Em contraste, a triagem de esperma baseada em microfluidos tem a capacidade de isolar seletivamente espermatozoides morfologicamente normais e altamente móveis com alta integridade de DNA de uma amostra de sêmen não processada. A tecnologia microfluídica isola o esperma saudável por fluxo laminar, criando gradientes através dos canais. O chip microfluídico que planejamos estudar em nosso ensaio clínico randomizado utiliza classificação microfluídica com restrição de espaço para selecionar espermatozóides altamente móveis e morfologicamente normais em um fluxo e design livre de produtos químicos. Ao contrário do padrão de centrifugação de gradiente de densidade, nenhuma manipulação de esperma é necessária neste processo. O sêmen bruto é introduzido no fluxo de entrada e apenas espermatozóides móveis e morfologicamente normais são capazes de nadar através do chip até o fluxo de saída, onde são coletados para uso.

Em amostras de sêmen de voluntários saudáveis ​​do sexo masculino divididas em processamento padrão por meio de centrifugação e procedimento swim-up em comparação com classificação de esperma microfluídica, uma porcentagem significativamente maior de motilidade e menor taxa de fragmentação do DNA do esperma foi detectada com amostragem de esperma microfluídica. A técnica de triagem de esperma microfluídica provou ser um meio eficiente e confiável de preparação de esperma em comparação com o procedimento de centrifugação e swim-up. Embora esse chip microfluídico tenha sido usado clinicamente no México, Turquia, África do Sul, Itália, Grécia e Suíça, resultando em mais de 5.000 nascidos vivos, seu uso na prática clínica não foi rigorosamente estudado. Nosso objetivo é comparar a preparação tradicional e a triagem de espermatozóides microfluídicos nos resultados da tecnologia de reprodução assistida, incluindo fertilização de oócitos e qualidade do embrião em indivíduos com histórico de má qualidade embrionária que optam por se submeter a um ciclo repetido de fertilização in vitro para infertilidade.