Mikrofluidchipmetod kontra densitetsgradientcentrifugeringsmetod på spermaparametrar

Infertilitet drabbar vart sjätte par och blir allt vanligare eftersom många kvinnor försenar äktenskap och förlossningar av olika anledningar. In vitro fertilisering (IVF) är den mest effektiva behandlingen för par med långvarig infertilitet och har behandlat miljontals infertila par över hela världen sedan den första födelsen av IVF rapporterades för mer än 40 år sedan. Trots tekniska framsteg förblir graviditets- och födelsetalen fortfarande runt 35 % och 25 % per överföring i Europa 2018. Bland alla infertila par beror 20-30 % på manlig infertilitet. Spermaparametrar kan påverka IVF-resultaten och det antogs att det relativa bidraget från spermier till en levande födsel är cirka 10-15%.

IVF innebär hormoninjektioner för att stimulera en kvinnas äggstockar att producera ett antal oocyter som samlas upp genom en mindre operation och sedan blandas med spermier för att bilda embryon i laboratoriet. Vanligtvis överförs ett eller två embryon till livmodern 2-5 dagar efter oocythämtning. Vid IVF behandlas spermaprover som producerats av makar vanligtvis med en densitetsgradientcentrifugeringsmetod för att isolera de bättre spermatozoerna för befruktning. Densitetsgradientcentrifugeringen kan berika spermier med relativt god motilitet och normal morfologi. Det är möjligt att återvinna spermier från spermaprover med mycket låg spermiedensitet. Det kan ge en relativt god avkastning. Det kräver dock teknisk träning för att sätta upp densitetsgradienten bestående av två medier med olika densitet. Under spermabehandling centrifugeras spermier genom gradienten. Det är känt att centrifugering orsakar avsevärd skada på spermier av de reaktiva syreämnen som produceras under processen. Reaktiva syrearter är kända för att vara en av de främsta orsakerna som leder till sperma-DNA-fragmentering och efterföljande negativa utfall inklusive implantationsfel och missfall. En metaanalys visade att spermie-DNA-skador har en negativ effekt på klinisk graviditet efter IVF.

Ett mikrofluidiskt chip, som är en miniatyriserad enhet som innehåller kanaler och kammare i mikroskalan för beredning av nanopartiklar, används nyligen som en alternativ spermieberedningsteknik. Genom att använda mikrofluidisk teknologi kan spermier gå igenom chipet som nära simulerar det naturliga urvalet i den kvinnliga könsorganens mikromiljö. Tekniken möjliggör val av högkvalitativa rörliga spermier från spermaprover utan behov av centrifugering, vilket leder till minskad bildning av reaktiva syreämnen.

Studier har genomgående visat att användningen av en mikrofluidchipmetod kraftigt minskar DNA-fragmenteringen och ökar motiliteten jämfört med densitetsgradientcentrifugeringsmetoden.

Denna randomiserade kontrollerade studie syftar till att jämföra effekten av spermieberedning med en mikrofluidisk chipmetod kontra en densitetsgradientcentrifugeringsmetod på spermaparametrar innan starten av en randomiserad studie och jämföra effekterna av de två spermieberedningsmetoderna på de kumulativa antalet levande födslar av i provrörsbefruktning.

Mål:

Det första syftet med denna randomiserade kontrollerade studie är att jämföra effekten av spermieberedning med en mikrofluidisk chipmetod mot en densitetsgradientcentrifugering på spermaparametrar. Hypotesen är att användningen av spermieberedningar med en mikrofluidchipmetod förbättrar spermaparametrarna.

Det andra målet är att jämföra effekten av två olika mikrofluidchipplattformar på spermaparametrar.

Testdesign:

Män som går på Center of Assisted Reproduction and Embryology, Queen Mary Hospital för fertilitetsbehandling kommer att rekryteras.