Γράφει η Σταυρούλα Μαρία Μώρου, ESHRE Certified Senior Κλινικός Εμβρυολόγος, REA IVF, Μονάδα Γονιμότητας & Εξωσωματικής Γονιμοποίησης Κλινικής ΡΕΑ

Σήμερα υπολογίζεται ότι το 15% των ζευγαριών σε αναπαραγωγική ηλικία παγκοσμίως εμφανίζουν κάποια μορφή υπογονιμότητας. Πιο συγκεκριμένα, υπογόνιμα θεωρούνται τα ζευγάρια που δεν καταφέρνουν να συλλάβουν μετά από τουλάχιστον ένα έτος συστηματικών προσπαθειών χωρίς τη χρήση αντισύλληψης. Αυτά τα ζευγάρια καταφεύγουν σε μονάδες υποβοηθούμενης αναπαραγωγής όπου υποβάλλονται σε εξατομικευμένες για την περίπτωση τους τεχνικές και πρωτόκολλα με στόχο τη γέννηση ενός υγιούς τέκνου.

Ανάπτυξη εμβρύου στο εργαστήριο - in vitro

Η επίτευξη μιας εγκυμοσύνης προϋποθέτει τη γονιμοποίηση ενός ωαρίου από ένα σπερματοζωάριο, τη φυσιολογική ανάπτυξη του γονιμοποιημένου ωαρίου/εμβρύου και τελικά την εμφύτευση του εμβρύου στη μήτρα της μέλλουσας μητέρας.

Οι μέθοδοι και ο εξειδικευμένος εξοπλισμός των μονάδων υποβοηθούμενης αναπαραγωγής επιτρέπουν να λάβουν χώρα οι διαδικασίες της γονιμοποίησης του ωαρίου και της ανάπτυξης/καλλιέργειας του εμβρύου στο εργαστήριο, in vitro, ακολουθούμενες από εμβρυομεταφορά του προς εμφύτευση εμβρύου στο ενδομήτριο.

Η εξέλιξη ενός εμβρύου πριν την εμφύτευση χαρακτηρίζεται από ένα μαγικό ταξίδι πέντε ημερών που ξεκινά με το γονιμοποιημένο ωάριο και καταλήγει μετά από έναν αριθμό κυτταρικών διαιρέσεων και διαφοροποιήσεων στην πλέον δυναμική δομή του προεμφυτευτικού εμβρύου, τη βλαστοκύστη.

Τα εργαστήρια υποβοηθούμενης αναπαραγωγής καλύπτουν όλες τις ανάγκες ενός εμβρύου από τη γονιμοποίηση μέχρι και το στάδιο της βλαστοκύστης. Αρχικά τα εργαστήρια είναι εξοπλισμένα με ειδικούς κλιβάνους, οι οποίοι προσομοιάζουν τις συνθήκες που επικρατούν μέσα στο γυναικείο αναπαραγωγικό σύστημα και ως εκ τούτου δημιουργούν ένα ιδανικό περιβάλλον ανάπτυξης για τα έμβρυα. Ταυτόχρονα χρησιμοποιούνται ειδικά καλλιεργητικά υλικά τα οποία προσφέρουν τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά στα έμβρυα καλύπτοντας τις ενεργειακές ανάγκες τους σε όλα τα εξελικτικά στάδια ανάπτυξης μέχρι τη μεταφορά τους στο ενδομήτριο προς εμφύτευση.

Εξελικτικά στάδια ανάπτυξης εμβρύου

 Πιο αναλυτικά, η έναρξη της ανάπτυξης του εμβρύου ορίζεται ~ 17 ώρες μετά τη είσοδο του σπερματοζωαρίου στο ωάριο και χαρακτηρίζεται από την εμφάνιση δύο πυρήνων στο κυτταρόπλασμα, καθένας από τους οποίους φέρει ένα απλοειδές σετ χρωμοσωμάτων (23 χρωμοσώματα) από κάθε γονέα.  Περίπου 26 ώρες αργότερα ξεκινά η πρώτη κυτταρική διαίρεση και κατά τη διάρκεια της δεύτερης ημέρας ανάπτυξης το έμβρυο αποτελείται από 2-4 κύτταρα. Παρατηρώντας το έμβρυο τη τρίτη ημέρα ανάπτυξης αναμένουμε, ιδανικά, να παρατηρήσουμε 8 ισομεγέθη κύτταρα. Η τρίτη ημέρα ανάπτυξης αποτελεί βασικό στάδιο ελέγχου της μορφολογίας του εμβρύου. H τέταρτη ημέρα ανάπτυξης του εμβρύου χαρακτηρίζεται από τη μετατροπή του συνόλου των κυττάρων, που πλέον έχουν φτάσει σε αριθμό τα 16 - 32, σε μια ομοιόμορφη μάζα που ονομάζεται μορίδιο (morula). Για τη διαμόρφωση του μοριδίου οι δεσμοί μεταξύ των κυττάρων απλώνονται μέσα από μια διαδικασία που έχει συνδεθεί με την ενεργοποίηση του εμβρυϊκού γονιδιώματος καθιστώντας αυτό το εξελικτικό στάδιο ένα θετικό σημάδι για την δυναμική του εμβρύου. Το τελικό στάδιο λαμβάνει χώρα την πέμπτη ημέρα ανάπτυξης όπου υγρό αρχίζει να συσσωρεύεται στο κέντρο του μοριδίου οδηγώντας σταδιακά στη δημιουργία μιας δομής που ονομάζεται βλαστόκοιλο. Επιπλέον τα κύτταρα που αποτελούν τη βλαστοκύστη διαφοροποιούνται σε δύο εξειδικευμένες δομές, την εσωτερική κυτταρική μάζα (inner cell mass) και το τροφεκτόδερμα (trophectoderm) . Από αυτές τις δύο δομές προκύπτουν το σώμα του εμβρύου και ο πλακούντας αντίστοιχα. Η μορφολογία των δύο αυτών δομών και ο αριθμός των κυττάρων που τις αποτελούν θεωρούνται σημαντικοί δείκτες της ποιότητας του εμβρύου. Κατά τη διάρκεια της πέμπτης ημέρας ο αριθμός των κυττάρων που αποτελούν τη βλαστοκύστη αυξάνεται, περισσότερο υγρό συσσωρεύεται στο βλαστόκοιλο και το συνολικό μέγεθος της βλαστοκύστης μεγαλώνει μέχρι το στάδιο της εκκόλαψης. Στο στάδιο της εκκόλαψης του εμβρύου το τροφεκτόδερμα προεκβάλει της βασικής δομής της βλαστοκύστης και επιχειρεί να προσδεθεί και να εισχωρήσει στο ενδομήτριο επιτυγχάνοντας έτσι την επιθυμητή εμφύτευση του εμβρύου στη μήτρα και την έναρξη της εγκυμοσύνης.

Τεχνολογία time lapse imaging

Σημαντικό είναι να αναφερθεί πως τα τελευταία χρόνια έχει μπει στην καθημερινή ρουτίνα των Μονάδων Γονιμότητας η τεχνολογία του time lapse imaging, δηλαδή η συνεχής παρακολούθηση της ανάπτυξης των εμβρύων μέσα από ειδικές κάμερες προσαρμοσμένες στους κλιβάνους καλλιέργειας των εμβρύων. Αυτή η τεχνολογία έχει δώσει τη δυνατότητα στους εμβρυολόγους να παρακολουθούν και να αξιολογούν κάθε εξελικτικό στάδιο των εμβρύων με λεπτομέρεια (χρόνος και τρόπος που πραγματοποιήθηκε κάθε διαίρεση ή τροποποίηση της δομής του εμβρύου), καθώς τα έμβρυα αναπτύσσονται στις ιδανικές συνθήκες του κλιβάνου. Στην περίπτωση ειδικά που ένα ζευγάρι έχει περισσότερα από ένα έμβρυα να αναπτύσσονται στο εργαστήριο, η τεχνολογία time lapse διευκολύνει την επιλογή των πλέον δυναμικών εμβρύων προς εμβρυομεταφορά αυξάνοντας τις πιθανότητες εμφύτευσης και επίτευξης εγκυμοσύνης.

Εμβρυομεταφορά

Η εμβρυομεταφορά ενός εμβρύου σε μια προσπάθεια υποβοηθούμενης αναπαραγωγής λαμβάνει χώρα συνήθως την τρίτη ή την πέμπτη ημέρα ανάπτυξης γιατί σε αυτά τα δύο στάδια η μορφολογία του εμβρύου δίνει αρκετές πληροφορίες για την ποιότητα και τη δυναμική του διευκολύνοντας τους εμβρυολόγους να επιλέξουν τα πιο δυναμικά έμβρυα προς μεταφορά στο ενδομήτριο.

Σε κάθε προσπάθεια υποβοηθούμενης αναπαραγωγής οι επιστήμονες της αναπαραγωγής, κλινικοί και εμβρυολόγοι, επιστρατεύουν τις γνώσεις, την εμπειρία τους και τις πλέον σύγχρονες μεθόδους υποβοηθούμενης αναπαραγωγής για το σχεδιασμό ενός εξατομικευμένου προγράμματος που θα πραγματοποιήσει το όνειρο ενός υπογόνιμου ζευγαριού για την απόκτηση ενός υγιούς τέκνου.