Исследовать, улучшает ли Harvester® подвижность сперматозоидов и использование бластоцист (процент оплодотворенных яйцеклеток, развивающихся до стадии, когда их можно перенести) в циклах ЭКО.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ Научная основа и обоснование Бесплодие затрагивает 10-15% пар во всем мире, причем мужские факторы вносят вклад почти в половину случаев. Подготовка спермы — это критически важный лабораторный этап в вспомогательных репродуктивных технологиях (ВРТ), который напрямую влияет на клинические исходы, выходящие за рамки базового качества семенной жидкости. Центрифугирование в градиенте плотности (ЦГП) и метод всплытия (swim-up) были преобладающими методами подготовки спермы на протяжении десятилетий, но оба метода трудоемки, требуют множества процедурных шагов и могут создавать межлабораторные вариации из-за факторов, зависящих от техники.

Фрагментация ДНК и селекция сперматозоидов Клиническое преимущество современных методов сепарации спермы проистекает из снижения фрагментации ДНК сперматозоидов. Мета-анализы микрофлюидной селекции сперматозоидов демонстрируют значительные улучшения по фрагментации ДНК (средняя разница -9,98%, p<0,00001), прогрессивной подвижности (средняя разница +14,50%, p=0,04) и частоте оплодотворения (ОШ 1,22, p=0,04). Ключевым образом, эти улучшения не зависят от базовых показателей семенной жидкости, что предполагает, что выбор метода подготовки может компенсировать плохой исходный материал — что особенно актуально для популяций с тяжелой олигоспермией.

Прогрессивная подвижность как суррогатный биомаркер Прогрессивная подвижность служит не только функциональной мерой; она выступает суррогатом геномной целостности сперматозоидов и предсказывает траекторию развития эмбриона. Высокоподвижные сперматозоиды надежно демонстрируют более низкую фрагментацию ДНК, превосходную организацию хроматина и оптимизированную функцию митохондрий. Опубликованные данные демонстрируют, что более высокая прогрессивная подвижность после подготовки значительно повышает частоту образования бластоцист в циклах ИКСИ (42,7% против 28,2%, p=0,015), а подвижность тесно коррелирует с оплодотворением (p=0,012), наступлением беременности (p=0,001) и частотами живорождений (p=0,001) при ЭКО.

Тяжелая олигоспермия как особая клиническая проблема Многоцентровые исследования демонстрируют, что мужчины с тяжелой олигоспермией (<5 млн/мл) сталкиваются с на 12-15% более низким оплодотворением и на 18-22% более низкими частотами бластуляции, даже после поправки на возраст женщины и другие переменные. Их сперматозоиды также демонстрируют худшую фрагментацию ДНК и качество хроматина, создавая особое патофизиологическое состояние, которое может получать дифференциальную пользу от современных технологий селекции сперматозоидов.

Дизайн и методология исследования Архитектура исследования Это проспективное, многоцентровое, рандомизированное (1:1), параллельное, исследование не меньшей эффективности с ослеплением в лаборатории ПГТ-А. Исследование сравнивает микрофлюидное устройство для подготовки спермы SwimCount Harvester с преобладающим стандартным методом лечения на каждом из 15-25 центров ЭКО с высоким объемом процедур. Центры, где ЦГП или swim-up составляют ≥90% стандартной практики, войдут в когорту первичного анализа; центры, уже использующие микрофлюидные устройства в качестве стандарта лечения, будут проанализированы в разведывательном порядке для отражения реального разнообразия.

Описание устройства и механизм SwimCount Harvester (MotilityCount ApS, Копенгаген, Дания) — это медицинское изделие класса II, одобренное FDA 510(k) (K241348, январь 2025 г.) и имеющее маркировку СЕ (EU MDR 2017/745), для подготовки спермы во вспомогательной репродукции. Устройство использует микрофлюидную селекцию по подвижности на основе мембраны: подвижные сперматозоиды проходят через микропористый барьер из резервуара с образцом в отсек для сбора в течение 30-60 минут инкубации при 37°C. Этот пассивный процесс селекции выделяет сперматозоиды с более высокой прогрессивной подвижностью и более низкой фрагментацией ДНК без механического стресса от центрифугирования. Доступное в картриджах объемом 1 мл и 3 мл, устройство является одноразовым и требует минимального технического обучения (1-2 часа).

Рандомизация и распределение Участники рандомизируются в день забора ооцитов после подтверждения соответствия критериям и предварительного анализа семенной жидкости (объем, концентрация, прогрессивная подвижность). Рандомизация использует перестановочные блоки переменного размера внутри центра с распределением 1:1 в группу Harvester или стандартный метод лечения центра. Сокрытие распределения поддерживается с помощью электронной системы Sealed Envelope (сертифицирована по ISO/IEC 27001, соответствует 21 CFR Part 11), которая раскрывает только следующее назначение в момент рандомизации.

Система электронного сбора данных (EDC) блокирует рандомизацию на основе проверки соответствия в реальном времени: объем семенной жидкости ≥1 мл, концентрация ≥1 млн/мл, прогрессивная подвижность ≥10% и подписанное информированное согласие в файле. Если какой-либо критерий не выполнен, рандомизация не разблокируется, и цикл регистрируется как неудача при скрининге.

Стратегия ослепления Эмбриологи, выполняющие подготовку спермы, не могут быть ослеплены из-за видимых различий между устройствами и методами. Однако критические оценки исходов защищены от смещения: все анализы ПГТ-А выполняются одной референс-лабораторией (NOVA Genomics, Прово, Юта), ослепленной относительно назначения группы лечения. Оценка эмбрионов выполняется эмбриологами центров в соответствии с их установленными стандартными операционными процедурами без централизованной оценки, сохраняя внешнюю валидность реальной практики. Ослепленная лаборатория ПГТ-А сообщает о статусе эуплоидии, анеуплоидии и мозаицизма, используя стандартизированные критерии.

Отбор центров и распределение методов Центры должны выполнять ≥200 циклов ЭКО с ПГТ-А ежегодно и поддерживать преобладающий метод подготовки спермы в ≥90% случаев. Целевое распределение методов: 70% центров, использующих ЦГП/swim-up в качестве стандарта лечения (когорта первичного анализа), и до 30% центров, использующих микрофлюидные устройства в качестве стандарта лечения (разведывательная когорта). Защитная мера по весу пациентов гарантирует, что ≥75% пациентов контрольной группы будут подготовлены с помощью ЦГП/swim-up для сохранения статистической мощности для первичного сравнения. Ежеквартальный мониторинг проверяет распределение методов; если набор пациентов с микрофлюидным стандартом лечения превышает 25% контрольных пациентов, ослепленная оценка мощности (с использованием наблюдаемых базовых частот без раскрытия эффекта лечения) определит, необходимы ли ограничения набора.

Стандартизация лаборатории

Чтобы минимизировать вариабельность между центрами, каждый участвующий центр должен:

• Использовать одну и ту же формулу культуральной среды для всех включенных пациентов независимо от рандомизированной группы
• Использовать один и тот же метод подсчета сперматозоидов (ручной vs CASA) и тип камеры для всех включенных пациентов
• Использовать один и тот же метод подсчета и время для оценок прогрессивной подвижности до и после подготовки
• Поддерживать эти методы неизменными в течение всего периода исследования Обработка температуры различается по дизайну, чтобы отражать реальную практику: группа Harvester следует инструкциям по применению устройства (инкубация при 37°C), в то время как группа стандартного лечения следует проверенной стандартной операционной процедуре каждого центра. Эти различия не считаются отклонениями от протокола.

Сбор и управление данными Упрощенный сбор данных Чтобы минимизировать нагрузку на центры, одновременно собирая высококачественные данные, протокол использует минимальную карту наблюдения за случаем (CRF), требующую <2 минут на цикл для основных полей: ID пациента, идентификатор центра, группа лечения, количество 2PN, количество пригодных бластоцист, прогрессивная подвижность до подготовки и прогрессивная подвижность после подготовки. Дополнительные метаданные (день развития бластоцисты, оценка по Гарднеру, фрагментация ДНК, морфология) собираются при наличии, но не задерживают включение.

Интеграция технологий Где доступно, программное обеспечение Embryo Assist от Alife Health бесшовно интегрируется с существующим микроскопическим оборудованием, позволяя эмбриологам захватывать изображения эмбрионов и вводить данные в централизованном месте без нарушения рабочего процесса. Центры без установки Embryo Assist могут продолжать, используя только минимальную CRF; захват изображений является опциональным и не будет задерживать включение. Эта стратегия реализации без остановок гарантирует, что внедрение технологий не препятствует срокам набора.

Отслеживание устройств и обеспечение качества Все картриджи SwimCount Harvester отслеживаются через документацию номера партии в CRF для обеспечения прослеживаемости и поддержки обеспечения качества. Устройства предоставляются спонсором (MotilityCount ApS) в натуральной форме без денежной компенсации центрам или исследователям. Недостатки устройств (например, засорение мембраны, что происходит в <1% использований по данным производителя) документируются как нежелательные явления и сообщаются спонсору и FDA по требованию.

Определения конечных точек Первичная конечная точка — частота использования бластоцист — рассчитывается как количество пригодных бластоцист, деленное на количество нормально оплодотворенных ооцитов (2PN) на уровне пациента. Поскольку все циклы в этом исследовании проходят ПГТ-А, «пригодные бластоцисты» операционализируются как бластоцисты, подвергнутые биопсии для генетического тестирования в соответствии со стандартными операционными процедурами клиники. Это определение обеспечивает согласованность между центрами, одновременно отражая клиническое решение о биопсии эмбриона, признанного пригодным для потенциального использования.

Ключевая вторичная конечная точка — вероятность хотя бы одного эуплоидного эмбриона на забор — является бинарным исходом (да/нет) на основе результатов ПГТ-А из ослепленной центральной лаборатории. Эта ориентированная на пациента мера напрямую оценивает, увеличивает ли вмешательство вероятность наличия эуплоидного эмбриона, пригодного для переноса.

Прогрессивная подвижность суммируется описательно (до и после подготовки, с оценками изменения) как поддерживающая лабораторная мера без проверки гипотез. Дополнительные разведывательные конечные точки включают количество и пропорции эуплоидных vs анеуплоидных эмбрионов, риск отсутствия пригодных бластоцист на цикл и опциональные оценки фрагментации ДНК и морфологии.

Подход к статистическому анализу Первичный оцениваемый параметр и правило решения Первичный оцениваемый параметр — это разность рисков в частоте использования бластоцист (Harvester минус стандартное лечение) на уровне пациента в индексном цикле, анализируемая в популяции по принципу намерения лечить (все рандомизированные пациенты). Анализ использует стратифицированную по центрам разность рисков Мантеля-Хензеля с двусторонним 95% доверительным интервалом. Не меньшая эффективность констатируется, если нижняя граница доверительного интервала превышает -2,0 процентных пункта. Если не меньшая эффективность достигнута, превосходство может быть сообщено, когда нижняя граница доверительного интервала превышает ноль; это утверждение о превосходстве является поддерживающим и не изменяет первичный вывод.

Обоснование границы не меньшей эффективности

Граница не меньшей эффективности в -2,0 процентных пункта для использования бластоцист была выбрана на основе:

1. Клинической значимости: граница соответствует приблизительно 10-15% типичной естественной вариации между центрами, наблюдаемой в аудитах центров (наблюдаемый диапазон: 12-18 процентных пунктов в высококачественных центрах ЭКО)
2. Сохранения эффективности стандартного лечения: граница сохраняет ≥90% эффективности контрольной группы
3. Регуляторных указаний: граница соответствует принципам ICH E10 для дизайна исследований не меньшей эффективности
4. Влияния на пациента: сопоставление границы с ориентированными на пациента исходами (например, вероятность ≥1 эуплоидного эмбриона) показывает ожидаемое абсолютное влияние ≤3 процентных пунктов, что клинически пренебрежимо мало Объем выборки и мощность При 800 пациентах на группу в ≥15 центрах исследование имеет ≥80% мощности для демонстрации не меньшей эффективности при границе в -2,0 процентных пункта, когда истинная разница составляет от 0 до +5 процентных пунктов, а частота использования бластоцист при стандартном лечении составляет приблизительно 50%. Если истинная разница составляет +7 процентных пунктов (от 50% до 57%), исследование имеет приблизительно 80% мощности для демонстрации превосходства при двустороннем альфа=0,05.

Для ключевой вторичной конечной точки (≥1 эуплоидный эмбрион на забор), предполагая базовую частоту 45% в группе стандартного лечения, 800 пациентов на группу обеспечивают приблизительно 80% мощности для демонстрации не меньшей эффективности при границе в -2,5 процентных пункта, когда истинная разница составляет от 0 до +5 процентных пунктов.

Стратифицированный анализ Мантеля-Хензеля учитывает кластеризацию на уровне центра путем стратификации по центру. Расчеты мощности предполагают низкий внутриклассовый коэффициент корреляции (ICC=0,03) на основе наблюдаемой однородности между центрами в современных протоколах ПГТ-А с заморозкой всех эмбрионов в участвующих центрах. Базовые частоты (50% использование бластоцист, 45% вероятность ≥1 эуплоидного эмбриона) были подтверждены по результатам предварительных аудитов центров и современным многоцентровым наблюдательным данным.

Обработка отсутствующих данных и нулевого оплодотворения Для первичной конечной точки, если и числитель (пригодные бластоцисты), и знаменатель (2PN) отсутствуют, частота использования бластоцист консервативно устанавливается в 0%. Анализы чувствительности включают: (i) анализ полных случаев и (ii) исключение циклов с отсутствующими данными об использовании бластоцист.

Для циклов с нулевым оплодотворением (2PN=0) частота использования бластоцист устанавливается в 0% в первичном анализе по принципу намерения лечить, отражая неудачу лечения. Анализ чувствительности исключает циклы с нулевым оплодотворением для оценки устойчивости.

Для ключевой вторичной конечной точки, если статус эуплоидии отсутствует, пациент консервативно рассматривается как не имеющий эуплоидного эмбриона; будет сообщен анализ чувствительности по полным случаям.

Если либо прогрессивная подвижность до подготовки, либо после подготовки отсутствует, оценка изменения отсутствует, и этот пациент исключается из сводок по прогрессивной подвижности (только полные случаи).

Стандарты качества нацелены на ≤5% отсутствия данных на уровне пациента для первичных конечных точек и ≤10% для вторичных конечных точек.

Контроль множественности Существует одна первичная конечная точка (частота использования бластоцист) с одним тестом на не меньшую эффективность; корректировка на множественность не требуется. Ключевая вторичная конечная точка (≥1 эуплоидный эмбрион) анализируется выводным образом, но не влияет на первичный вывод; результаты интерпретируются как поддерживающие доказательства. Все другие вторичные и разведывательные конечные точки анализируются без корректировки на множественные сравнения, с результатами, интерпретируемыми как разведывательные и генерирующие гипотезы.

Анализы подгрупп

Предварительно заданные анализы подгрупп включают:

1. Поздний репродуктивный возраст матери (≥40 лет): ожидаемое n=320 пациентов (20% когорты)
2. Тяжелая олигоспермия (<5 млн/мл): анализируется в разведывательном порядке на основе доказательств, что эта популяция испытывает значительное ухудшение исходов ИКСИ, несмотря на обход барьеров естественного отбора, что предполагает, что современная селекция сперматозоидов может обеспечить непропорциональную пользу
3. Стандартный метод подготовки: ЦГП vs swim-up в рамках центров с обычным стандартным лечением (первичный анализ); центры с микрофлюидным стандартным лечением анализируются отдельно (разведывательный) Эффекты подгрупп будут сообщены с 95% доверительными интервалами, когда N≥100 на группу внутри подгруппы; в противном случае результаты будут только описательными. Не будут рассчитываться p-значения взаимодействия, чтобы избежать ложноположительных находок в недостаточно мощных сравнениях.

Промежуточный мониторинг Формального промежуточного анализа эффективности или бесперспективности не будет. Единственный промежуточный обзор на приблизительно 50% запланированной информации (определяемой как момент, когда данные по 2PN и использованию бластоцист доступны для 50% целевых циклов) будет оценивать только безопасность, качество данных и операционный прогресс, без раскрытия эффекта лечения.

Анализ сложности протокола и эффективности рабочего процесса

Помимо клинических конечных точек, исследование включает уникальный анализ сложности протокола для информирования решений по реализации в реальной практике. Независимая исследовательская группа рассмотрит все представленные стандартные операционные процедуры центров и Инструкции по применению SwimCount Harvester для оценки:

• Количества требуемых процедурных шагов
• Требований к оборудованию и расходным материалам
• Требований к техническим навыкам и нагрузки по обучению
• Потенциала стандартизации протокола между центрами Метод-специфичные сводки для методов ЦГП, swim-up и микрофлюидных методов будут поддерживать решения лабораторий по внедрению. Данные о времени на уровне центра не будут собираться; анализ основан исключительно на документах протокола, представленных при инициации исследования. Этот подход напрямую решает основные опасения директоров лабораторий относительно осуществимости внедрения без увеличения нагрузки на центры.

Мониторинг безопасности SwimCount Harvester — это медицинское изделие, одобренное FDA 510(k) и имеющее маркировку СЕ, с установленным профилем безопасности. Исследование не включает инвазивных процедур, выходящих за рамки обычной подготовки спермы для ЭКО, ограничивая физические риски теми, которые присущи стандартным методам ЦГП или swim-up (например, незначительное воздействие среды для центрифугирования). Микрофлюидное устройство Harvester не вносит дополнительных физических опасностей.

Нежелательные явления и недостатки устройств будут документироваться и сообщаться в соответствии со стандартными процедурами клинических испытаний в КЭК и спонсору. Серьезные нежелательные явления (СНЯ) — определяемые как любое событие, требующее медицинского вмешательства, выходящего за рамки обычного ухода при ЭКО, — будут сообщаться в течение 24 часов в КЭК и спонсору, а несерьезные НЯ будут сообщаться с обычными интервалами мониторинга. НЯ, связанные с устройством, включают любой сбой устройства, требующий использования резервного метода подготовки.

Учитывая одобренный статус устройства и установленный профиль безопасности, независимый Комитет по мониторингу данных и безопасности не требуется. Независимый монитор рассмотрит данные по безопасности на промежуточном операционном контрольном пункте, чтобы определить, требуют ли непредвиденные проблемы модификации или остановки исследования, хотя никаких не ожидается, учитывая низкий класс риска устройства.

Регуляторные и этические соображения Информированное согласие Информированное согласие получается от обоих партнеров не менее чем за 24 часа до забора ооцитов, чтобы обеспечить адекватное время для обдумывания и вопросов. Рандомизация происходит в день забора после подтверждения продолжающегося участия и проверки критериев соответствия. Участники могут выйти в любой момент без влияния на их клиническое лечение.

Конфликты интересов Это исследование спонсируется MotilityCount ApS, производителем устройства SwimCount Harvester. Спонсор предоставляет поддержку в натуральной форме через пожертвование исследовательских устройств (картриджи 1 мл и 3 мл) и обучение для участвующих центров, оцененное приблизительно в $50 000 на основе прогнозов центров. Никакая денежная компенсация, финансовые стимулы, выплаты или доли участия не предоставляются главным исследователям, персоналу центров или участникам.

Управление данными и рандомизация предоставляются Sealed Envelope Ltd., подрядчиком-поставщиком услуг, не имеющим финансового интереса в результатах исследования. Статистический анализ проводится независимо исследовательским статистиком, не имеющим финансовых отношений с MotilityCount ApS. Центральная лаборатория ПГТ-А (NOVA Genomics) не имеет знаний о назначениях групп лечения и не имеет финансового интереса в результатах исследования.

Обзор КЭК и соответствие GCP Исследование будет рассмотрено Центральным КЭК (WCG Clinical), с участвующими центрами, работающими по соглашениям о доверии, где это разрешено институциональной политикой. Ведущий главный исследователь имеет действующие сертификаты CITI GCP (FDA Devices) и CITI Biomedical/Behavioral Investigator and Social & Behavioral Research и несет единоличную ответственность за обеспечение соответствия GCP во всех центрах. Персонал центров получит обучение GCP, специфичное для исследования, через 30-60-минутную виртуальную сессию, проводимую ведущим ГИ или уполномоченным лицом, охватывающую соблюдение протокола, информированное согласие, сообщение о нежелательных явлениях, целостность данных и делегирование. Не требуется независимой сертификации CITI для персонала центров; документация о встрече и формы подтверждения, подписанные после сессии, подтверждают понимание.

Конфиденциальность и защита данных Данные обезличены и управляются в соответствии с HIPAA (центры в США) и GDPR (центры в ЕС). Система EDC (Sealed Envelope Red Pill) соответствует 21 CFR Part 11 и валидирована по GCP. Межграничные передачи данных будут использовать стандартные договорные положения или эквивалентные гарантии, где применимо.

С согласия участников обезличенные данные могут храниться в исследовательском репозитории, управляемом спонсором, до 15 лет и использоваться для будущих исследований, одобренных КЭК/ЭК, связанных со вспомогательной репродукцией, лабораторным рабочим процессом и методами оценки эмбрионов. Внешний доступ (академический или коммерческий) потребует Соглашения об использовании данных и одобрения Комитетом по доступу к данным исследования. Участники могут отозвать согласие на будущее использование в любой момент до обезличивания.

Вторичные и разведывательные анализы

Набор данных исследования может быть предоставлен для предварительно заданных вторичных анализов после завершения первичного исследования и публикации первичных результатов. Ожидаемые вторичные анализы включают:

1. Валидацию алгоритмов ИИ: Анализ данных морфологии эмбрионов, захваченных через Embryo Assist, для валидации моделей прогнозирования эуплоидии эмбрионов на основе ИИ, в сотрудничестве с Alife Health. Этот анализ будет коррелировать оценки морфологии, параметры покадровой съемки и исходы эуплоидии для улучшения прогностических алгоритмов потенциала развития эмбрионов и генетической компетентности.
2. Анализы подгрупп и метод-специфичные анализы: Дополнительные анализы эффективности рабочего процесса по подгруппам пациентов, корреляционные анализы между параметрами сперматозоидов и последующими исходами эмбрионов, и анализ эффективности, специфичный для метода подготовки.
3. Вклад в мета-анализ: Обезличенные индивидуальные данные пациентов могут быть предоставлены для систематических обзоров и мета-анализов, изучающих методы подготовки сперматозоидов в ВРТ, для улучшения синтеза доказательств.

Все вторичные анализы будут использовать полностью анонимизированные наборы данных с удаленными идентификаторами пациентов в соответствии со стандартами HIPAA Safe Harbor. Вторичные анализы требуют отдельного одобрения КЭК или определения освобождения до начала. Разработка алгоритмов ИИ будет соответствовать институциональным политикам управления ИИ и указаниям FDA по ИИ/МО в медицинских изделиях.

График исследования

• Месяцы 0-1: Квалификация, отбор, контрактация центров; настройка системы EDC/рандомизации Sealed Envelope; подготовка программного обеспечения Embryo Assist
• Месяц 2: Обучение центров, одобрения КЭК, установка и валидация Embryo Assist
• Месяцы 3-16: Набор пациентов (цель: 115 пациентов/месяц по всем центрам)
• Месяц 17: Закрытие базы данных и предварительный анализ
• Месяц 18: Полный статистический анализ и проверки качества
• Месяц 19: Окончательный статистический отчет
• Месяц 20: Подготовка рукописи и тезисов для конференций Общий период набора: 14 месяцев (Месяцы 3-16). Ожидаемое влияние Это исследование решает критический пробел в доказательствах в репродуктивной медицине, предоставляя первое адекватно мощное, многоцентровое рандомизированное контролируемое исследование для определения, переводится ли современная микрофлюидная подготовка спермы в значимые улучшения клинических исходов ЭКО. Существующие исследования ограничены небольшими размерами выборки, одноцентровыми дизайнами и неоднородными группами сравнения, с поразительным отсутствием метод-специфичных анализов или мощности для исследования подгрупп.

Ожидаемое увеличение на 7,0 процентных пунктов в использовании бластоцист может сократить количество циклов ЭКО, необходимых на одно живорождение, продвигая лечение для миллионов пар, страдающих от мужского фактора бесплодия. Улучшения прогрессивной подвижности (ожидаемые +7,5 процентных пунктов) будут оценены как поддерживающие лабораторные меры улучшения качества сперматозоидов.

Сочетая строгую оценку клинических конечных точек с практическим анализом рабочего процесса, это испытание предоставит лабораториям ВРТ высококачественные доказательства для выбора метода подготовки спермы, поддерживая подходы прецизионной медицины в репродуктивной помощи.