Investigar se o Harvester® Melhora a Motilidade Espermática e a Utilização de Blastocistos (a Percentagem de Ovos Fertilizados que se Desenvolvem até ao Ponto de Poderem ser Transferidos) em Ciclos de FIV.

DESCRIÇÃO DETALHADA Antecedentes Científicos e Fundamentação A infertilidade afeta 10-15% dos casais a nível global, com fatores masculinos a contribuírem para quase metade dos casos. A preparação de espermatozoides é um passo laboratorial crítico na tecnologia de reprodução assistida (TRA) que influencia diretamente os resultados clínicos para além da qualidade seminal basal. A centrifugação em gradiente de densidade (CGD) e o swim-up têm sido as técnicas de preparação de espermatozoides predominantes durante décadas, mas ambos os métodos são laboriosos, requerem múltiplos passos procedimentais e podem gerar variação inter-laboratorial devido a fatores dependentes da técnica.

Fragmentação do DNA e Selecção de Espermatozoides A vantagem clínica das técnicas modernas de separação de espermatozoides deriva da redução da fragmentação do DNA espermático. Meta-análises da selecção microfluídica de espermatozoides demonstram melhorias significativas na fragmentação do DNA (diferença média -9,98%, p<0,00001), motilidade progressiva (diferença média +14,50%, p=0,04) e taxas de fertilização (OR 1,22, p=0,04). Crucialmente, estes ganhos são independentes das métricas seminais basais, sugerindo que a escolha do método de preparação pode compensar material de partida deficiente – particularmente relevante para populações com oligospermia grave.

Motilidade Progressiva como Biomarcador Substituto A motilidade progressiva serve como mais do que uma medida funcional; atua como um substituto da integridade genómica do espermatozoide e prediz a trajetória de desenvolvimento embrionário. Espermatozoides com alta motilidade exibem de forma fiável menor fragmentação de DNA, organização cromatínica superior e função mitocondrial otimizada. Evidência publicada demonstra que uma maior motilidade progressiva pós-preparação aumenta significativamente as taxas de formação de blastocisto em ciclos de ICSI (42,7% vs 28,2%, p=0,015), e a motilidade correlaciona-se intimamente com a fertilização (p=0,012), gravidez (p=0,001) e taxas de nascimento vivo (p=0,001) em FIV.

Oligospermia Grave como um Desafio Clínico Distinto Estudos multicêntricos demonstram que homens com oligospermia grave (<5 milhões/mL) enfrentam taxas de fertilização 12-15% mais baixas e taxas de blastulação 18-22% mais baixas, mesmo após ajuste para idade feminina e outras variáveis. Os seus espermatozoides também exibem pior fragmentação de DNA e qualidade cromatínica, criando um estado fisiopatológico distinto que pode obter benefício diferencial das tecnologias avançadas de selecção de espermatozoides.

Desenho do Estudo e Metodologia Arquitetura do Ensaio Este é um ensaio prospetivo, multicêntrico, randomizado (1:1), de braços paralelos, de não inferioridade com mascaramento laboratorial PGT-A. O ensaio compara o dispositivo de preparação microfluídica de espermatozoides SwimCount Harvester com o método padrão de cuidados predominante de cada centro, em 15-25 centros de FIV de alto volume. Centros onde a CGD ou swim-up constituem ≥90% da prática padrão comporão a coorte de análise primária; centros que já utilizam dispositivos microfluídicos como padrão de cuidados serão analisados exploratoriamente para capturar a diversidade do mundo real.

Descrição e Mecanismo do Dispositivo O SwimCount Harvester (MotilityCount ApS, Copenhaga, Dinamarca) é um dispositivo médico Classe II autorizado pela FDA 510(k) (K241348, janeiro de 2025) e marcado CE (EU MDR 2017/745) para preparação de espermatozoides em reprodução assistida. O dispositivo emprega selecção de motilidade mediada por membrana em microescala: espermatozoides móveis atravessam uma barreira microporosa do reservatório da amostra para um compartimento de colheita durante incubação de 30-60 minutos a 37°C. Este processo de selecção passiva isola espermatozoides com maior motilidade progressiva e menor fragmentação de DNA sem o stress mecânico da centrifugação. Disponível em cartuchos de 1 mL e 3 mL, o dispositivo é de uso único e requer formação técnica mínima (1-2 horas).

Randomização e Alocação Os participantes são randomizados no dia da recolha de oócitos após confirmação de elegibilidade e análise seminal pré-preparação (volume, concentração, motilidade progressiva). A randomização utiliza blocos de tamanho variável permutados dentro do centro, com alocação 1:1 para Harvester ou padrão de cuidados do centro. A ocultação da alocação é mantida através do sistema eletrónico Sealed Envelope (certificado ISO/IEC 27001, conforme 21 CFR Parte 11), que revela apenas a próxima atribuição no momento da randomização.

O sistema de captura eletrónica de dados (EDC) condiciona a randomização com base na verificação de elegibilidade em tempo real: volume seminal ≥1mL, concentração ≥1 milhão/mL, motilidade progressiva ≥10% e consentimento informado assinado em arquivo. Se algum critério não for cumprido, a randomização não é liberada e o ciclo é registado como falha de rastreio.

Estratégia de Mascaramento Os embriologistas que realizam a preparação de espermatozoides não podem ser mascarados devido às diferenças visíveis entre dispositivos e métodos. No entanto, as avaliações críticas de resultados estão protegidas de viés: todas as análises PGT-A são realizadas por um único laboratório de referência (NOVA Genomics, Provo, UT) mascarado quanto à atribuição do braço de tratamento. A classificação de embriões é realizada pelos embriologistas do centro de acordo com os seus procedimentos operacionais padrão estabelecidos sem classificação central, preservando a validade externa do mundo real. O laboratório PGT-A mascarado reporta euploidia, aneuploidia e estado mosaico usando critérios padronizados.

Selecção de Centros e Distribuição de Métodos Os centros devem realizar ≥200 ciclos de FIV com PGT-A anualmente e manter um método de preparação de espermatozoides predominante em ≥90% dos casos. Distribuição de métodos alvo: 70% dos centros a usar CGD/swim-up como padrão de cuidados (coorte de análise primária) e até 30% a usar dispositivos microfluídicos como padrão de cuidados (coorte exploratória). Uma salvaguarda de ponderação do paciente garante que ≥75% dos pacientes do braço de controlo sejam preparados com CGD/swim-up para manter o poder estatístico para a comparação primária. Monitorizações trimestrais avaliam a distribuição de métodos; se a inscrição com padrão de cuidados microfluídico exceder 25% dos pacientes de controlo, uma avaliação de poder mascarada (usando taxas basais observadas sem desmascarar o efeito do tratamento) determinará se são necessárias restrições de inscrição.

Padronização Laboratorial

Para minimizar a variabilidade inter-centros, cada centro participante deve:

• Usar a mesma formulação de meio de cultura em todos os pacientes inscritos, independentemente do braço de randomização
• Usar o mesmo método de contagem de espermatozoides (manual vs CASA) e tipo de câmara em todos os pacientes inscritos
• Usar o mesmo método de contagem e momento para avaliações de motilidade progressiva pré e pós-preparação
• Manter estes métodos inalterados durante todo o período do estudo O manuseamento da temperatura difere por desenho para refletir a prática do mundo real: o braço Harvester segue as instruções de uso do dispositivo (incubação a 37°C), enquanto o braço padrão de cuidados segue o procedimento operacional padrão validado de cada centro. Estas diferenças não são consideradas desvios do protocolo.

Recolha e Gestão de Dados Captura de Dados Simplificada Para minimizar a carga nos centros enquanto captura dados de alta qualidade, o protocolo emprega um formulário de relatório de caso (CRF) mínimo exigindo <2 minutos por ciclo para campos essenciais: ID do paciente, identificador do centro, braço de tratamento, contagem 2PN, contagem de blastocistos utilizáveis, motilidade progressiva pré-preparação e motilidade progressiva pós-preparação. Metadados opcionais (dia de desenvolvimento do blastocisto, classificação de Gardner, fragmentação de DNA, morfologia) são recolhidos quando disponíveis, mas não atrasam a inscrição.

Integração Tecnológica Quando disponível, o software Embryo Assist da Alife Health integra-se perfeitamente com o hardware de microscópio existente, permitindo que embriologistas capturem imagens de embriões e introduzam dados num local centralizado sem interrupção do fluxo de trabalho. Centros sem instalação do Embryo Assist podem prosseguir usando apenas o CRF mínimo; a captura de imagem é opcional e não atrasará a inscrição. Esta estratégia de implementação sem bloqueios garante que a adoção de tecnologia não prejudica os prazos de recrutamento.

Rastreio do Dispositivo e Garantia de Qualidade Todos os cartuchos SwimCount Harvester são rastreados através da documentação do número de lote no CRF para garantir rastreabilidade e suportar a garantia de qualidade. Os dispositivos são fornecidos em espécie pelo patrocinador (MotilityCount ApS) sem compensação monetária para centros ou investigadores. Deficiências do dispositivo (ex.: obstrução da membrana, que ocorre em <1% dos usos segundo dados do fabricante) são documentadas como eventos adversos e reportadas ao patrocinador e FDA conforme exigido.

Definições de Endpoints O endpoint primário – taxa de utilização de blastocisto – é calculado como o número de blastocistos utilizáveis dividido pelo número de oócitos normalmente fertilizados (2PN) ao nível do paciente. Como todos os ciclos neste estudo são submetidos a PGT-A, "blastocistos utilizáveis" são operacionalizados como blastocistos biopsados para teste genético de acordo com os procedimentos operacionais padrão da clínica. Esta definição garante consistência entre centros enquanto reflete a decisão clínica de biopsiar um embrião considerado adequado para uso potencial.

O endpoint secundário chave – probabilidade de pelo menos um embrião euploide por recolha – é um resultado binário (sim/não) baseado nos resultados PGT-A do laboratório central mascarado. Esta medida centrada no paciente avalia diretamente se a intervenção aumenta a probabilidade de ter um embrião euploide transferível.

A motilidade progressiva é sumariada descritivamente (pré e pós-preparação, com escores de mudança) como uma medida laboratorial de suporte sem teste de hipóteses. Endpoints exploratórios adicionais incluem contagens e proporções de embriões euploides vs aneuploides, risco de ter zero blastocistos utilizáveis por ciclo, e avaliações opcionais de fragmentação de DNA e morfologia.

Abordagem de Análise Estatística Estimando Primário e Regra de Decisão O estimando primário é a diferença de risco na taxa de utilização de blastocisto (Harvester menos padrão de cuidados) ao nível do paciente no ciclo índice, analisada na população por intenção de tratar (todos os pacientes randomizados). A análise emprega uma diferença de risco de Mantel-Haenszel estratificada por centro com um intervalo de confiança bilateral de 95%. A não inferioridade é concluída se o limite inferior de confiança exceder -2,0 pontos percentuais. Se a não inferioridade for atingida, a superioridade pode ser reportada quando o limite inferior de confiança exceder zero; esta declaração de superioridade é de suporte e não altera a conclusão primária.

Justificação da Margem de Não Inferioridade

A margem de não inferioridade de -2,0 pontos percentuais para utilização de blastocisto foi selecionada com base em:

1. Relevância clínica: a margem corresponde a aproximadamente 10-15% da variação natural inter-centros típica observada em auditorias de centros (intervalo observado: 12-18 pontos percentuais em centros de FIV de alta qualidade)
2. Preservação do desempenho do padrão de cuidados: a margem preserva ≥90% do desempenho do braço de controlo
3. Orientação regulatória: a margem alinha-se com os princípios ICH E10 para desenho de ensaios de não inferioridade
4. Impacto no paciente: mapear a margem para resultados centrados no paciente (ex.: probabilidade de ≥1 embrião euploide) mostra um impacto absoluto esperado ≤3 pontos percentuais, que é clinicamente negligenciável Tamanho da Amostra e Poder Com 800 pacientes por braço em ≥15 centros, o estudo tem ≥80% de poder para demonstrar não inferioridade na margem de -2,0 pontos percentuais quando a diferença real está entre 0 e +5 pontos percentuais e a taxa de utilização de blastocisto do padrão de cuidados é aproximadamente 50%. Se a diferença real for +7 pontos percentuais (50% para 57%), o estudo tem aproximadamente 80% de poder para demonstrar superioridade com alfa bilateral=0,05.

Para o endpoint secundário chave (≥1 embrião euploide por recolha), assumindo uma taxa basal de 45% no braço padrão de cuidados, 800 pacientes por braço fornece aproximadamente 80% de poder para demonstrar não inferioridade numa margem de -2,5 pontos percentuais quando a diferença real está entre 0 e +5 pontos percentuais.

A análise estratificada de Mantel-Haenszel considera o agrupamento ao nível do centro estratificando por centro. Os cálculos de poder assumem um coeficiente de correlação intraclasse baixo (ICC=0,03) com base na homogeneidade inter-centros observada em protocolos contemporâneos de congelação total com PGT-A nos centros participantes. Taxas basais (50% utilização de blastocisto, 45% probabilidade de ≥1 embrião euploide) foram validadas contra auditorias de centros pré-estudo e dados observacionais multicêntricos contemporâneos.

Tratamento de Dados em Falta e Fertilização Zero Para o endpoint primário, se tanto o numerador (blastocistos utilizáveis) como o denominador (2PN) estiverem em falta, a utilização de blastocisto é conservadoramente definida como 0%. Análises de sensibilidade incluem: (i) análise de casos completos e (ii) exclusão de ciclos com dados de utilização de blastocisto em falta.

Para ciclos com fertilização zero (2PN=0), a utilização de blastocisto é definida como 0% na análise primária por intenção de tratar, refletindo falha do tratamento. Uma análise de sensibilidade exclui ciclos de fertilização zero para avaliar robustez.

Para o endpoint secundário chave, se o estado de euploidia estiver em falta, o paciente é conservadoramente tratado como não tendo embrião euploide; uma análise de sensibilidade de casos completos será reportada.

Se a motilidade progressiva pré ou pós-preparação estiver em falta, o escore de mudança está em falta e esse paciente é excluído dos sumários de motilidade progressiva (apenas casos completos).

Padrões de qualidade visam ≤5% de falta ao nível do paciente para endpoints primários e ≤10% para endpoints secundários.

Controlo de Multiplicidade Existe um endpoint primário (taxa de utilização de blastocisto) com um único teste de não inferioridade; nenhum ajuste de multiplicidade é necessário. O endpoint secundário chave (≥1 embrião euploide) é analisado inferencialmente mas não afeta a conclusão primária; os resultados são interpretados como evidência de suporte. Todos os outros endpoints secundários e exploratórios são analisados sem ajuste para comparações múltiplas, com resultados interpretados como exploratórios e geradores de hipóteses.

Análises de Subgrupos

Análises de subgrupos pré-especificadas incluem:

1. Idade materna avançada (≥40 anos): n esperado=320 pacientes (20% da coorte)
2. Oligospermia grave (<5 milhões/mL): analisada exploratoriamente com base em evidência de que esta população experiencia resultados de ICSI significativamente comprometidos apesar de contornar barreiras de selecção natural, sugerindo que a selecção avançada de espermatozoides pode fornecer benefício desproporcional
3. Método de preparação padrão: CGD vs swim-up dentro de centros de padrão de cuidados convencionais (análise primária); centros com padrão de cuidados microfluídico analisados separadamente (exploratório) Efeitos de subgrupo serão reportados com intervalos de confiança de 95% quando N≥100 por braço dentro do subgrupo; caso contrário, os resultados serão apenas descritivos. Nenhum valor-p de interação será calculado para evitar achados falso-positivos em comparações subdimensionadas.

Monitorização Intermédia Não haverá análise intercalar formal de eficácia ou futilidade. Uma única revisão intercalar em aproximadamente 50% da informação planeada (definida como o ponto em que dados de 2PN e utilização de blastocisto estão disponíveis para 50% dos ciclos alvo) avaliará apenas segurança, qualidade dos dados e progresso operacional, sem desmascarar o efeito do tratamento.

Análise de Complexidade do Protocolo e Eficiência do Fluxo de Trabalho

Para além dos endpoints clínicos, o estudo inclui uma análise única de complexidade do protocolo para informar decisões de implementação no mundo real. A equipa de estudo independente irá rever todos os protocolos de padrão de cuidados do centro submetidos e as Instruções de Uso do SwimCount Harvester para avaliar:

• Número de passos procedimentais necessários
• Requisitos de equipamento e consumíveis
• Requisitos de competência técnica e carga de formação
• Potencial de padronização do protocolo entre centros Sumários específicos por método para métodos de CGD, swim-up e microfluídicos apoiarão decisões de adoção laboratorial. Nenhum dado de tempo ao nível do centro será recolhido; a análise baseia-se apenas em documentos de protocolo submetidos no início do estudo. Esta abordagem aborda diretamente as preocupações primárias dos diretores de laboratório quanto à viabilidade de implementação sem adicionar carga aos centros.

Monitorização de Segurança O SwimCount Harvester é um dispositivo médico autorizado pela FDA 510(k) e marcado CE com um perfil de segurança estabelecido. O estudo não envolve procedimentos invasivos além da preparação rotineira de espermatozoides para FIV, limitando os riscos físicos aos inerentes aos métodos padrão de CGD ou swim-up (ex.: exposição menor a meios de centrifugação). Nenhum perigo físico adicional é introduzido pelo dispositivo microfluídico Harvester.

Eventos adversos e deficiências do dispositivo serão documentados e reportados de acordo com procedimentos padrão de ensaio clínico ao IRB e patrocinador. Eventos adversos graves (EAGs) – definidos como qualquer evento que requeira intervenção médica além dos cuidados rotineiros de FIV – serão reportados dentro de 24 horas ao IRB e patrocinador, com EAs não graves reportados em intervalos de monitorização rotineiros. EAs relacionados com o dispositivo incluem qualquer mau funcionamento do dispositivo que requeira uso de um método de preparação de reserva.

Dado o estatuto autorizado do dispositivo e perfil de segurança estabelecido, nenhuma Comissão de Monitorização de Dados e Segurança independente é necessária. Um monitor independente irá rever dados de segurança no ponto de verificação operacional intercalar para determinar se problemas imprevistos justificam modificação ou paragem do estudo, embora nenhum seja antecipado dada a classificação de baixo risco do dispositivo.

Considerações Regulatórias e Éticas Consentimento Informado O consentimento informado é obtido de ambos os parceiros pelo menos 24 horas antes da recolha de oócitos para permitir tempo adequado para consideração e questões. A randomização ocorre no dia da recolha após confirmar participação contínua e verificar critérios de elegibilidade. Os participantes podem retirar-se em qualquer ponto sem afetar os seus cuidados clínicos.

Conflitos de Interesse Este estudo é patrocinado pela MotilityCount ApS, a fabricante do dispositivo SwimCount Harvester. O patrocinador fornece suporte em espécie através da doação de dispositivos de estudo (cartuchos de 1 mL e 3 mL) e formação para centros participantes, valorizado em aproximadamente $50.000 com base em projeções de centros. Nenhuma compensação monetária, incentivos financeiros, pagamentos ou interesses de capital são fornecidos a investigadores principais, pessoal do centro ou participantes.

A gestão de dados e randomização são fornecidas pela Sealed Envelope Ltd., um fornecedor de serviços contratado sem interesse financeiro nos resultados do estudo. A análise estatística é conduzida independentemente por um estatístico do estudo sem relação financeira com a MotilityCount ApS. O laboratório PGT-A central (NOVA Genomics) não tem conhecimento das atribuições do braço de tratamento e nenhum interesse financeiro nos resultados do estudo.

Revisão do IRB e Conformidade com BPC O estudo será revisto por um IRB Central (WCG Clinical) com centros participantes a operar sob acordos de confiança onde permitido pela política institucional. O Investigador Principal líder detém certificações atuais CITI BPC (Dispositivos FDA) e CITI Investigador Biomédico/Comportamental e Pesquisa Social & Comportamental e é o único responsável por garantir conformidade com BPC em todos os centros. O pessoal do centro receberá formação BPC específica do estudo através de uma sessão virtual de 30-60 minutos conduzida pelo IP líder ou designado, cobrindo adesão ao protocolo, consentimento informado, reporte de eventos adversos, integridade de dados e delegação. Nenhuma certificação CITI independente é exigida para o pessoal do centro; documentação da reunião e formulários de atestação assinados pós-sessão confirmam compreensão.

Privacidade e Proteção de Dados Os dados são desidentificados e geridos em conformidade com HIPAA (centros EUA) e GDPR (centros UE). O sistema EDC (Sealed Envelope Red Pill) é conforme com 21 CFR Parte 11 e validado BPC. Transferências de dados transfronteiriças usarão cláusulas contratuais padrão ou salvaguardas equivalentes quando aplicável.

Com consentimento do participante, dados desidentificados podem ser retidos num repositório de pesquisa gerido pelo patrocinador por até 15 anos e usados para futuros estudos aprovados por IRB/CE relacionados com reprodução assistida, fluxo de trabalho laboratorial e métodos de avaliação de embriões. Acesso externo (académico ou comercial) exigirá um Acordo de Utilização de Dados e aprovação pelo Comité de Acesso a Dados do estudo. Os participantes podem retirar consentimento para uso futuro a qualquer momento antes da desidentificação.

Análises Secundárias e Exploratórias

O conjunto de dados do estudo pode ser disponibilizado para análises secundárias pré-especificadas após conclusão do estudo primário e publicação dos resultados primários. Análises secundárias antecipadas incluem:

1. Validação de Algoritmo de IA: Análise de dados de morfologia embrionária capturados via Embryo Assist para validar modelos preditivos baseados em IA para euploidia embrionária, em colaboração com a Alife Health. Esta análise correlacionará avaliações de morfologia, parâmetros de time-lapse e resultados de euploidia para melhorar algoritmos preditivos para potencial de desenvolvimento embrionário e competência genética.
2. Análises de Subgrupos e Específicas por Método: Análises adicionais de eficiência do fluxo de trabalho por subgrupos de pacientes, análises de correlação entre parâmetros espermáticos e resultados embrionários subsequentes, e análises de eficácia específicas por método de preparação.
3. Contribuição para Meta-Análise: Dados individuais de pacientes anonimizados podem ser contribuídos para revisões sistemáticas e meta-análises que examinam técnicas de preparação de espermatozoides em TRA para melhorar síntese de evidência.

Todas as análises secundárias usarão conjuntos de dados totalmente anonimizados com identificadores de pacientes removidos de acordo com padrões Safe Harbor do HIPAA. Análises secundárias requerem aprovação separada do IRB ou determinação de isenção antes da iniciação. O desenvolvimento de algoritmos de IA cumprirá políticas de governança de IA institucionais e orientação da FDA sobre IA/ML em dispositivos médicos.

Cronograma do Estudo

• Meses 0-1: Qualificação, selecção, contratação de centros; configuração do sistema EDC/randomização Sealed Envelope; preparação do software Embryo Assist
• Mês 2: Formação de centros, aprovações IRB, instalação e validação do Embryo Assist
• Meses 3-16: Inscrição de pacientes (alvo: 115 pacientes/mês em todos os centros)
• Mês 17: Bloqueio da base de dados e análise preliminar
• Mês 18: Análise estatística completa e verificações de qualidade
• Mês 19: Relatório estatístico final
• Mês 20: Preparação de manuscrito e resumos de conferência Período total de inscrição: 14 meses (Meses 3-16). Impacto Esperado Este estudo aborda uma lacuna crítica de evidência em medicina reprodutiva ao fornecer o primeiro ensaio controlado randomizado multicêntrico adequadamente dimensionado para determinar se a preparação microfluídica avançada de espermatozoides se traduz em melhorias significativas nos resultados clínicos de FIV. Estudos existentes são limitados por tamanhos de amostra pequenos, desenhos de centro único e braços comparadores inconsistentes, com uma falta marcante de análises específicas por método ou poder para exploração de subgrupos.

Um ganho antecipado de 7,0 pontos percentuais na utilização de blastocisto poderia reduzir o número de ciclos de FIV necessários por nascimento vivo, avançando os cuidados para milhões de casais afetados por infertilidade de fator masculino. Melhorias na motilidade progressiva (esperadas +7,5 pontos percentuais) serão avaliadas como medidas laboratoriais de suporte de melhoria da qualidade espermática.

Ao combinar avaliação rigorosa de endpoints clínicos com análise prática de fluxo de trabalho, este ensaio capacitará laboratórios de TRA com evidência de alta qualidade para selecção de método de preparação de espermatozoides, apoiando abordagens de medicina de precisão em cuidados reprodutivos.