Хетчинг эмбрионов

Содержание

• Что такое хетчинг эмбрионов?
• Физиологические аспекты развития эмбриона.
• Показания к вспомогательному хетчингу в программе ЭКО.
• Причины изменения оболочки эмбриона.
• Виды вспомогательного хетчинга.
• Виды лазерного хетчинга.
• Когда необходим хетчинг эмбрионов при ЭКО?
• Технология хетчинга в ЭКО.
• Хетчинг после криозаморозки.
• Противопоказания к процедуре.
• Осложнения.
• Статистические данные.
• Стоимость.

Что такое хетчинг эмбрионов?

Несмотря на успешное развитие вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ), вопросы повышения эффективности лечения бесплодия в программах ЭКО до сих пор остаются актуальными. По данным исследований, только треть циклов ЭКО приводит к наступлению беременности и лишь четвертая часть из них завершается рождением ребенка.

Специалисты часто связывают неудачи искусственного зачатия с повышенной плотностью наружной блестящей оболочки эмбриона, когда зародыш не может самостоятельно «выйти» из нее для прикрепления к маточной стенке.

В медицине выход эмбриона из блестящей оболочки обозначается термином «хетчинг» от английского “to hatch out”, что означает «вылупиться».

Хэтчинг бывает:

• Естественным – при физиологическом зачатии.
• Искусственным в рамках протокола ЭКО.

Для лучшего понимания процессов, происходящих на начальных этапах развития зародыша, необходимо ознакомиться с физиологическими особенностями эмбриона.

Физиологические аспекты развития эмбриона

Зрелая яйцеклетка к моменту выхода из фолликула (после овуляции) окружена плотной блестящей оболочкой – зоной пеллюцида.

Функции, которые она выполняет:

• Обладает рецепторами, которые подают сперматозоидам сигнал о готовности яйцеклетки к оплодотворению.
• Допускает проникновение в яйцеклетку только одного сперматозоида.
• На ранних стадиях развития оболочка удерживает вместе бластомеры зародыша, которые еще не имеют межклеточных связей.
• Защищает от действия неблагоприятных факторов.

После оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом генетический материал мужских и женских половых клеток объединяется с образованием зиготы – одноклеточного зародыша, который начинает дробление. Блестящая оболочка в этот период обеспечивает питание зародышевым клеткам, выполняет роль защитной «скорлупы» для эмбриона, оберегая его от механических повреждений во время продвижения его по фаллопиевым трубам в матку.

Через 5–7 дней после оплодотворения, как только эмбрион достигнет полости матки, наступает следующий этап – освобождение зародыша от оболочки. В этот период она становится ненужной и служит лишь препятствием для дальнейшего развития эмбриона и имплантации его в эндометрий матки.

Эмбрион выбирается из оболочки двумя способами:

В норме процесс продолжается от нескольких часов до суток. Только после окончания хетчинга эмбрион приступает к следующему этапу развития – имплантации в стенку матки.

Так осуществляется физиологический хэтчинг при естественном зачатии. Но в ряде случаев этот процесс нарушается.

Неспособность эмбриона выйти из зоны пеллюцида – один их факторов, ведущих к нарушению имплантации, а следовательно, к отсутствию самостоятельной беременности или к неудачам процедуры ЭКО.

При экстракорпоральном оплодотворении эту проблему решают с помощью вспомогательного хетчинга – искусственного вскрытия зоны пеллюцида.

Для млекопитающих, в том числе и для человека, характерна моноспермия – после проникновения единственного сперматозоида в яйцеклетку, срабатывает механизм блокирования, когда зона пеллюцида уже не пропускает внутрь других сперматозоидов.

Показания к вспомогательному хетчингу в программе ЭКО

Метод эффективен при изменениях наружного слоя гликопротеидов, входящих в состав блестящей оболочки, что вызывает значительное затвердевание зоны пеллюцида. Ее уплотнение чаще всего является результатом длительной гормональной терапии в ходе ЭКО, естественного старения репродуктивной системы у женщин старшей возрастной группы, влияния сверхнизких температур при криоконсервации. Зародыш при таких условиях теряет возможность самостоятельно разорвать оболочку и успешно имплантироваться в маточный эндометрий.

Спектр показаний для проведения вспомогательного хетчинга в рамках программы ВРТ в разных клиниках варьирует, так как до сих не выработано единого мнения медицинского сообщества относительно необходимости выполнения  процедуры в тех или иных случаях.

Наиболее частые показания к процедуре:

• Возраст матери старше38 лет.
• Наличие эмбрионов с низкими морфологическими показателями.
• Неудачные (более 3) попытки ЭКО при имплантации генетического материала хорошего качества.
• Бесплодие неясного происхождения.
• Повышенный уровень фолликулостимулирующего гормона (ФГС) в крови.
• Толщина зоны пеллюцида превышает 15 мкм.

Вспомогательный хетчинг, не влияя на качество эмбриона, значительно увеличивает его шансы успешно имплантироваться в слизистую матки.

Причины изменения оболочки

В циклах ЭКО эмбриологи часто наблюдают появление яйцеклеток и эмбрионов с нарушенной зоной пеллюцида – уплотнением, деформацией, изменением ее строения.

Факторы, влияющие на биохимические процессы в зоне пеллюцида и приводящие к ее повышенной плотности:

• Возраст пациентки – после 35 лет начинается естественный процесс старения репродуктивной системы.
• Культивирование эмбриона в искусственной среде.
• Заморозка с последующей разморозкой эмбрионов.
• Продолжительная гормональная терапия.
• Негативное влияние никотина, алкоголя и других токсических веществ на организм будущей матери.
• Нарушения в работе эндокринной системы.

Молекулярная модификация гликопротеидов в составе блестящей оболочки приводит к ее затвердеванию и повышенной устойчивости к действию литических ферментов.

Применение хетчинга способствует увеличению частоты имплантации при ЭКО за счет решения проблем, связанных с затвердеванием и уплотнением блестящей оболочки.

Виды вспомогательного хетчинга при ЭКО

В основе лежит искусственное рассечение блестящей оболочки эмбриона в лабораторных условиях.

Современная репродуктивная медицина использует следующие методы:

Важное значение придается размеру полученных отверстий. Так, если отверстие слишком маленькое бластомер может при выходе ущемиться и тогда хетчинг не состоится. И наоборот, через большое отверстие могут выйти отдельные бластомеры, если между ними еще не сформировались плотные связи.

Виды лазерного хетчинга

Вспомогательный хэтчинг с помощью лазера – самый эффективный и безопасный способ разрушения целостности внешней оболочки зародыша.

Лазерный хетчинг выполняется двумя методами:

• Бесконтактным, когда лазерный луч, направленный по касательной к эмбриону, вызывает повреждение и истончение оболочки.
• Контактным, когда в блестящей оболочке «выжигается» сквозной тоннель, не задевая при этом внутренних структур эмбриона.

Манипуляции проводятся на высокоточном инфракрасном диодном лазере с цифровым обеспечением, что позволяет максимально снизить риск повреждения зародыша. Размер необходимого отверстия можно заранее запрограммировать. Многочисленные наблюдения свидетельствуют об отсутствии данных отрицательного влияния лазерного хетчинга на результаты ЭКО.

Когда необходим хетчинг эмбрионов при ЭКО?

При изучении причин, влияющих на частоту беременностей в программах ЭКО, специалисты пришли к выводу, что даже хорошее качество пересаживаемых эмбрионов и подготовленный эндометрий, не гарантируют наступление долгожданной беременности. Беременность часто не развивается из-за невозможности эмбриона «вылупиться» из защитной оболочки и имплантироваться в слизистую матки.

В каких случаях на помощь эмбриону приходит метод вспомогательного хэтчинга:

• Если несколько предыдущих попыток ЭКО оказались неудачными, хотя имплантировались эмбрионы хорошего качества, а толщина и состояние эндометрия соответствовали норме.
• Если при отборе обнаружены эмбрионы с измененной структурой зоны пеллюцида – увеличенная или неравномерная толщина блестящей оболочки.
• После культивирования полученные эмбрионы имеют низкие морфологические показатели.
• Планируется перенос эмбрионов после криоконсервации.
• В рамках ЭКО предполагается провести их предимплантационное генетическое тестирование (ПГТ).

Технология хетчинга в ЭКО

Процедуру проводят на этапе эмбриологического развития зародыша перед переносом его в полость матки. По рекомендациям Минздрава выбор метода хэтчинга зависит от возможностей и оснащения клиники, где осуществляется ЭКО. Целесообразность процедуры определяется эмбриологом и репродуктологом по строгим медицинским показаниям.

Вспомогательный хетчинг проводится в лаборатории под мощным электронным микроскопом с помощью микроинструментов и роботехники. Производится тщательный отбор эмбрионов по морфологическим показателям (частота дробления, количество бластомеров и другие). При этом учитываются возраст пациентки, а также базальные уровни ФСГ. Выбранный эмбрион подвергается микрооперации выбранным способом (истончается или надрезается), затем переносится в полость матки.

Перенос подготовленного эмбриона в матку должен произойти в наиболее удачное для этого время, когда открывается, так называемое,«окно имплантации». Это промежуток от 120 до 160 часов после оплодотворения в естественном цикле и 72–120 часов при стимулированном, когда эндометрий матки максимально готов для встречи с зародышем. Смещение окна имплантации часто служит причиной неудачи при ЭКО, так как при этом не происходит его встраивания в стенку матки из-за недостаточной рецептивности эндометрия.

Хетчинг после криозаморозки

Оставшиеся после ЭКО эмбрионы подвергаются криоконсервации. В случае необходимости замороженный биоматериал используют в последующих протоколах. Под влиянием сверхнизких температур гликопротеиды в составе блестящей оболочки затвердевают, что делает невозможным ее самостоятельный разрыв.

Вспомогательный хетчинг эмбрионов при криопереносе – эффективный способ увеличения вероятности беременности.

После размораживания эмбрионов на зону пеллюцида воздействуют выбранным способом хетчинга. Подсадка в полость матки производится в тот же день.

Если эмбрион был заморожен на ранних стадиях деления, то его после оттаивания оставляют на доращивание в течение суток, а уже затем подвергают процедуре.

Противопоказания

Противопоказаниями являются различные нарушения последовательности фаз деления зиготы:

• Замедленное развитие – эмбрион не переходит в стадию мейоза.
• При дроблении зародыша.

Манипуляции с эмбрионом в этот период могут вызвать дефекты внутренних структур зародыша или даже привести к его гибели.

Осложнения

Осложнения могут возникнуть при любых внешних вмешательствах в процессы, происходящие в организме.

После выполнения процедуры осложнения составляют около 1%. Основная проблема – это повреждение клеток эмбриона в ходе разрушения его оболочки. Травмированный зародыш не способен к дальнейшему развитию, беременность не наступает, а эмбрион постепенно рассасывается.

Но это не значит, что неудачное ЭКО после хетчинга – это обязательно результат повреждений. Даже абсолютно здоровый полноценный эмбрион в силу различных причин может не прикрепиться к стенке матки.

По некоторым данным, одной из причин повышенного риска образования многоплодной монозиготной беременности в программах ЭКО является повреждение зоны пеллюцида в процессе хетчинга. Предполагают, что при этом ослабевают межклеточные связи внутри эмбриона, который разделяется на две клеточные массы. В дальнейшем из них формируется 2 монозиготных зародыша (однояйцевые близнецы). Это один из неблагоприятных вариантов многоплодия, так как характеризуется высоким риском осложнений как для матери, так и для плодов.

Других осложнений, вызванных хетчингом, не выявлено.

У детей, появившихся на свет после применения вспомогательного хетчинга в рамках протокола ЭКО, показатели умственного и физического развития соответствуют среднестатистическим нормативам их сверстников, зачатых естественным путем.

Статистические данные

Вспомогательный хетчинг – одно из инновационных направлений ВРТ пока находится в процессе изучения.

Однозначно ответить на вопрос – повышает ли вспомогательный хетчинг шансы на успешное зачатие при ЭКО – не представляется возможным из-за противоречивых результатов различных исследований.

Часть ученых считает, что искусственный хетчинг при ЭКО приводит к повышению частоты наступления беременности в отдельных случаях. Другие утверждают, что на сегодня отсутствуют убедительные доказательства, что именно хэтчинг перед имплантацией эмбриона улучшает шансы на успешное зачатие.

Тем не менее, репродуктологи-практики, занимающиеся лечением бесплодия с помощью ВРТ, высказываются в пользу вспомогательного хетчинга, особенно при использовании замороженных эмбрионов и у женщин позднего репродуктивного возраста.

Стоимость

Являясь дополнительной манипуляцией, вспомогательный хэтчинг не входит в перечень обязательных процедур стандартного протокола ЭКО, поэтому оплачивается отдельно.

По данным открытых источников цена процедуры вспомогательного хетчинга в разных клиниках Москвы колеблется от 8000 до 9500 рублей.

С 2018 года процедура хетчинга включена в программу обязательного медицинского страхования (ОМС) наряду с другими дополнительными методами в рамках ВРТ (ИКСИ, ПИКСИ, криоконсервация) и осуществляется бесплатно.