Zapłodnienie pozaustrojowe in vitro jest technologią medyczną do pokonania niepłodności, w której zapłodnienie jaja odbywa się w sztucznych warunkach poza ciałem matki. Zapłodnienie in vitro pierwotnie miało na celu przezwyciężenie niepłodności u kobiet z brakiem jajowodów. Przed pojawieniem się tej metody kobieta, która przeżyła dwie ciąże pozamaciczne, była pozbawiona obu jajowodów, nie miała szansy na urodzenie dziecka. To przez jajowody plemniki wpływają do zalążków w celu zapłodnienia. Rozwiązaniem spotkania się plemników i jaja jest „in vitro”. Teraz jest ono używane do leczenia różnych form niepłodności.
Historia zapłodnienia pozaustrojowego in vitro
Pierwsza ciąża, przeprowadzona przez zapłodnienie in vitro, została wykonana w Wielkiej Brytanii w 1977 roku. W wyniku tej procedury w 1978 roku urodził się pierwszy człowiek w historii, który został poczęty „w probówce” i była to dziewczynka. Teraz Louise jest dorosłą kobietą z dwojgiem dzieci poczętych naturalnie. Lekarze, którzy z powodzeniem przeprowadzili in vitro po raz pierwszy, są uznawani za twórców technologii sztucznego zapłodnienia.Technologia zapłodnienia in vitro zawsze obejmuje dwóch specjalistów: ginekologa i embriologa. Ginekolog pracuje z kobietą, a embriolog pracuje z komórkami zarodkowymi i zarodkami.
Według ekspertów, tylko 33% kobiet zachodzi w ciążę po przeniesieniu do macicy embrionu in vitro. Jednak w naturze prawdopodobieństwo zajścia w ciążę jest podobne ponad 60% ludzkich embrionów umiera w ciągu pierwszych 7 dni rozwoju. W takich przypadkach nie ma opóźnienia miesiączkowego, a kobieta nie zdaje sobie sprawy, że w jej macicy był embrion, który umarł. W tym sensie procedura nie jest w żaden sposób bardziej szkodliwa niż naturalna koncepcja.
Przygotowanie kobiety do zapłodnienia pozaustrojowego
Zapłodnienie pozaustrojowe in vitro poprzedzone jest preparatem hormonalnym pacjenta. W naturalnych warunkach dojrzewa tylko jedno jajko w cyklu miesiączkowym kobiety, ale dla skutecznego programu to nie wystarczy. Dlatego za pomocą leków hormonalnych lekarz stymuluje rozwój kilku jaj. Optymalne dla tej metody jest liczba 6-8 jaj. Za pomocą ultradźwięków lekarz widzi rosnące pęcherzyki: formacje kuliste w jajnikach, wewnątrz których znajdują się jaja. Dojrzałe pęcherzyki osiągają średnicę około 2 cm, podczas gdy jajo ma średnicę około 0,1 mm.
Wybór komórek zarodkowych
Pewnego dnia wykonywana jest procedura zbierania jajeczek, która przeprowadzana jest w znieczuleniu ogólnym. Za pomocą strzykawki z cienką długą igłą ginekolog wybiera płyn pęcherzykowy i przekazuje go embriologowi w celu poszukiwania jaj. Jajka można zobaczyć w płynie pęcherzykowym tylko pod mikroskopem. Znalezione jaja przenosi się z płynu pęcherzykowego i umieszcza w kubkach z pożywką hodowlaną. Pożywka hodowlana jest zbiorem wielu niezbędnych składników fizjologicznych: soli, cukrów, aminokwasów, witamin, białek, łącznie około 40 substancji. W takim środowisku jaja, plemniki i zarodki czują się jak w domu. Kubek z podłożem, w którym umieszczane są jaja (a następnie zarodki) jest przechowywany w inkubatorze.
Do sztucznego zapłodnienia nie można używać nasienia: płyn nasienny zniszczy środowisko i zniszczy jajo. Konieczne jest wyizolowanie ruchliwych plemników (w plemnikach każdego zdrowego mężczyzny, większość plemników jest nieruchomych) i przeniesienie ich do pożywki hodowlanej, oczyszczając płyn nasienny. W tym celu embriolodzy stosują wielokrotne wirowanie ze stopniową wymianą mediów. Powstała zawiesina plemników w pożywce może być użyta do sztucznego zapłodnienia.
Metody zapłodnienia pozaustrojowego
Samo zapłodnienie in vitro przeprowadzane jest z użyciem jednej z dwóch metod. Pierwsza metoda nazywana jest inseminacją in vitro i składa się z następujących elementów: zawiesinę plemników dodaje się do kubka jajecznego. Plemniki niezależnie pływają i zapładniają jaja. Ale nie można zobaczyć procesu penetracji pod mikroskopem: setki lub nawet tysiące plemników tkwi wokół jaja, rozluźniają błony jajeczne, wytwarzając dużą ilość odpadów. Proces trwa około dwóch godzin, jaja muszą być przechowywane w inkubatorze.
Jeśli plemniki są bardzo złe i nie są w stanie pływać i zapładniać jaj, należy użyć drugiej metody, czyli wprowadzenie plemników do cytoplazmy. Dzięki tej metodzie najlepszy plemnik jest zbierany pod mikroskopem, wyłapywany szklaną igłą i wstrzykiwany do komórki jajowej i w ten sposób zapłodniony. Metoda ta daje bardziej stabilne wyniki, dlatego stopniowo wypiera metodę inseminacji in vitro z praktyki zapłodnienia pozaustrojowego.
Wyniki zapłodnienia są oceniane następnego dnia, dopiero wtedy będzie można powiedzieć, czy zapłodnienie powiodło się. Zapłodnione jaja nazywane są zygotą, jest to jednokomórkowy etap rozwoju człowieka. W jądrze powinny tworzyć się dwa jądra: samiec i samica (tak zwane przedjądrza). Męskie jądro zawiera chromosomy ojca, żeńskie – chromosomy matki. Jądra w zygocie pojawiają się 12–15 godzin po wniknięciu plemników do komórki jajowej i pozostają widoczne przez około 8 godzin.
Po zniknięciu przedjądrzy chromosomy ojca i matki łączą się w jedną płytkę metafazową i od tego momentu wszystkie chromosomy ojca i matki będą we wszystkich jądrach przyszłych komórek zarodkowych. W tym krótkim okresie (około 8 godzin, z których większość występuje w nocy), gdy widoczne są jądra zygoty, zarodki należy zbadać, aby upewnić się, że zapłodnienie jest skuteczne. Jeśli nie ma przedjądrza w zygocie lub widoczne są trzy przedjądrza, to taki zarodek może zostać przeszczepiony matce.
Rozwój zarodków po zapłodnieniu pozaustrojowym in vitro
W ciągu następnych pięciu dni zarodki nadal hoduje się w inkubatorze, codziennie monitorując ich rozwój. Rozwój odbywa się bardzo szybko, każdy dzień przynosi coś nowego. Drugiego dnia po zapłodnieniu zarodek składa się z czterech komórek. Jego wielkość nadal wynosi około 0,1 mm (taka sama jak wielkość jajka). Trzeciego dnia liczba komórek wzrasta do, ośmiu, ale zarodek nie rośnie tylko komórki stają się mniejsze. Czwartego dnia zarodek składa się już z 10–20 komórek, ale nawet teraz jego poprzedni rozmiar wynosi około 0,1 mm, a komórki stały się jeszcze mniejsze.
Ze względu na ciągłe rozdzielanie zarodka na wszystkie małe komórki, ten etap rozwoju nazywany jest rozszczepieniem zarodka. Zarodek nie ma czasu na wzrost. Jego zadaniem jest teraz stworzenie masy komórkowej, z której w kolejnych dniach rozpocznie się kształtowanie ciała. Podczas gdy te 10–20 komórek reprezentują bezkształtną masę, wszystkie są takie same pod względem wielkości. A także wyglądu, cech biochemicznych i innych parametrów. Piątego dnia, proces formowania ciała przyszłej osoby rozpocznie się od tej jednorodnej masy komórek. Piątego dnia liczba komórek wzrasta do 50–80, zarodek tworzy z nich podobieństwo kuli, tzw. blastocysty.
Zapłodnienie pozaustrojowe
Ta kula ma już nieco większy rozmiar 0,15 mm. Wewnątrz tak zwanego embrioblastu tzn. specjalną grupę komórek, z których powstanie ciało przyszłego noworodka. Z reguły na etapie blastocysty zarodek jest przenoszony do macicy kobiety. Przenoszony w nadziei, że może on przyczepić się do ściany macicy (eksperci nazywają to implantacją procesu). Szóstego dnia lekarz zobaczy jak wylęgają się blastocysty ze swojej powłoki białkowej. Ta powłoka jest dziedziczona przez blastocysty z komórki jajowej. Przez około dzień blastocysta może pozostawać bez błyszczącej skorupy w kubku. Oczywiście w warunkach inkubatora, ale jeśli nie znajdzie ściany macicy, umiera. Z reguły dwa zarodki są przenoszone do macicy kobiety. Są to najlepsze embriony wybrane według różnych kryteriów. Ale nawet przeniesienie dwóch embrionów tylko w jednej trzeciej przypadków prowadzi do ciąży.
Dlaczego ciąża nie występuje podczas przenoszenia zarodka do macicy?
Jak wspomniano powyżej, podobna częstotliwość ciąży jest pokazana dla naturalnych warunków poczęcia? Około 60% wszystkich ciąż zarejestrowanych za pomocą badania krwi na gonadotropinę kosmówkową, zatrzymuje się przed opóźnieniem miesiączki. Taka ciąża może być ustalona tylko metodą analizy krwi gonadotropiny kosmówkowej. Bez przeprowadzenia takiej analizy kobieta może nie wiedzieć o przerwanej ciąży.
Dlaczego tak jest w naturze?
Nie ma dokładnej odpowiedzi. Wiadomo, że wiele błędów powstaje podczas tworzenia komórek zarodkowych, większość ludzkich komórek zarodkowych nie nadaje się do normalnego tworzenia zarodka. Plemniki podczas przejścia żeńskich dróg rodnych mają trudną drogę do pokonania. Z kilkudziesięciu milionów plemników, które wchodzą do żeńskiej pochwy podczas stosunku, tylko kilkaset płynie do miejsca zapłodnienia tj. jajowodu. To jedna ze stu tysięcy.
W kobiecym ciele istnieją specjalne bariery, które plemniki muszą pokonać to przede wszystkim przesmyk i szyjka macicy. Oocyty podlegają selekcji po zapłodnieniu i tylko jedna trzecia zapłodnionych jaj może przekształcić się w blastocystę. Jeśli w programie zapłodnienia pozaustrojowego uzyskano więcej niż dwa dobrej, jakości zarodki, niektóre z nich, które nie zostały wybrane do przeniesienia do macicy, można zamrozić do przechowywania. W przyszłości można je rozmrozić i przenieść do jamy macicy, aby osiągnąć ciążę.
