Naujas ląstelių šaldymo metodas: pliusai ir minusai

Dr. Živilė Čerkienė, „Vaisingumo klinikos“ embriologė

Šiuo metu daugelyje IVF klinikų oocitų, spermatozoidų bei embrionų šaldymui naudojamas lėtas ląstelių šaldymo metodas. Šis šaldymo būdas paremtas ląstelių dehidratacija proceso eigoje. Šaldomos ląstelės patiria stresą dėl tiesioginio sumažėjusios temperatūros poveikio. Ypač žema temperatūra žaloja ląstelių struktūrą ir funkcijas dėl staigaus temperatūros nukritimo. Reakcija į žemą temperatūrą yra būdinga rūšiai ir gerai išanalizuota galvijų spermatozoidų, oocitų bei embrionų atveju (Watson and Morris, 1978). Subletalių pakenkimų galimybė reali šaldant oocitus, kiaušidžių, sėklidžių audinius. Iki šiol įprastais metodais sunkiausia užšaldyti moters lytines ląsteles- oocitus, nes krentant temperatūrai gali būti pažeista mitotinė verpstė. Vienas svarbiausių faktorių šaldymo metu embrionų gyvybingmui užtikrinti yra ledo susidarymo kontrolė (Whittingham,1977).Vanduo ir vandeniniai tirpalai turi tendenciją užšalti žemiau ištirpimo taško: šis fenomenas vadinamas superužšalimu. Dabar naudojamo ląstelių šaldymo metu egzistuoja gana didelė superužšalimo tikimybė. Ledo susidarymo kontrolei taikomas „seeding“metodas , kurio pagalba inicijuojama kristalizacijos pradžia.

1996 metais Martino et al. pastebėjo, kad spartesnis temperatūros kritimas, gerina galvijų oocitų išgyvenimo galimybes. Tuo remiantis buvo sukurtas ypač greito šaldymo metodas-vitrifikacija. Vitrifikacija yra šaldymo būdas, kurio metu daugiau kaip  60% viduląstelinio vandens pakeičiama cheminiais reagentais. To pasekoje ląstelės pilnai neužšąla, o tiesiog juda lėčiau ir lėčiau, kol judėjimas visiškai sustoja , pasiekus -124º C. Skirtingai nuo įprasto šaldymo būdo, vitrifikacijos metu nesusidaro ledo kristalai, kurie gali suardyti ląsteles. Taikant vitrifikacijos metodą ląstelių šaldymui koncentruoti krioprotektantiniai tirpalai derinami su greitu temperatūros kritimu. Skirtingai nuo lėto ląstelių šaldymo, vitrifikacijos metu ląstelės dehidratuoja dar prieš patį šaldymo procesą t.y. apdorojant jas krioprotektantais. Tokiu būdu pavyksta išvengti kristalų susidarymo ląstelės viduje ir išorėje. Be to šiam šaldymui nereikia papildomos aparatūros t.y. šaldymo kameros.

Vitrifikacijos metodo privalumus, lyginant su lėtuoju šaldymo būdu aprašė Kuleshova and Lopata., 2002.Vėliau Shav and Jones (2003) paskelbė, kad pelių embrionai po vitrifikacijos yra tokie pat gyvybingi kaip ir nešaldyti ir žymiai geriau vystosi lyginant su užšaldytais lėtuoju būdu. Vitrifikacijos metu embrionai patalpinami į terpę, turinčią didelę krioprotektantų koncentraciją, todėl kai kurie metodo priešininkai  įvardina tai kaip esminį greito šaldymo trūkumą. Šiuo metu rasti būdai, kaip sumažinti krioprotektantų toksiškumą. Tuo tikslu naudojami keli skirtingi  mažesnės koncentracijos tirpalai. Praturtinus terpes ne tokiomis toksiškomis makromolekulėmis pvz. Polietileno glikoliu, fikoliu ar polivinilpirolidonu, gerėja oocitų išgyvenimo galimybės (Kuleshova et al., 2001).

Literatūroje paskelbti duomenys apie ląstelių bei įvairių stadijų embrionų vitrifikacijos pritaikymą klinikinėje praktikoje. Keli autoriai nurodė sėkmingą zigotų išgyvenimo (81-88 proc.), dalijimosi (77-85 proc.), blastocistų susidarymo (31 proc.) dažnį (Liebermann et al., 2002; Selman and El-Danasouri.,2002). 1998 metais buvo paskelbta apie pirmąjį kūdikį, gimusį po žmogaus 8 ląstelių embriono vitrifikacijos (Mukaida et al.,1998 ). El-Danasouri and Selman (2000) aprašė sėkmingus nėštumus perkėlus į gimdą mažiau nei 6 ląsteles turinčius embrionus , kurie prieš tai buvo užšaldyti greituoju būdu. Kuleshova and Lopata (2002) pastebėjo, kad vitrifikacija yra palankesnė blastocistų išgyvenimui nei lėtas šaldymas. Remiantis autoriais, artimiausiu metu vitrifikacija turėtų išsikovoti pozicijas oocitų, kurie yra ypač jautrūs šaldymui bei bastocistų, turinčių sudėtingesnę nei embrionai ląstelinę struktūrą, šaldyme (Shaw and Jones, 2003).

Š.m. liepos mėnesį Barselonoje vykusioje Europos Žmogaus Reprodukcijos ir Embriologijos Sąjungos  (ESHRE) konferencijoje buvo paskelbta, kad nevaisingumo gydymui PAB pagalba geriau naudoti atšildytus nei šviežius embrionus. Kopenhagos Universitetinės ligoninės mokslininkų grupė paskelbė duomenis, kad vaikai, gimę iš atšildytų embrionų, turėjo didesnį svorį gimimo metu. Be to iš atšildytų embrionų gimė mažiau dvynukų ar trynukų, o apsigimimų rizika buvo tokia pat kaip ir embrionų perkėlimui į gimdą naudojant šviežius embrionus. Taip yra dėl to, kad tik geriausios kokybės embrionai atlaiko šaldymo procesą, moters organizmas nealinamas kontroliuojamos kiaušidžių stimuliacijos metu, o pora turi net kelis mėginimus susilaukti palikuonio po vieno pagalbinio apvaisinimo ciklo. Taigi ištobulinus ląstelių šaldymo metodus, turėtų padaugėti vaikų, gimusių iš užšaldytų -atšildytų embrionų.