Czy w przyszłości sztuczna inseminacja będzie możliwa bez zastrzyków hormonalnych? Naukowcy chcą dojrzeć komórki jajowe w szalce Petriego

Prawie 200 lat temu niemiecki lekarz Karl Ernst von Baer dokonał rewolucyjnego odkrycia. Jako pierwszy odkrył „ludzkie jajo”, oocyt. Jego odkrycie otworzyło zupełnie nowe spojrzenie na ludzką płodność. Był to pierwszy krok w rozwoju, który półtora wieku później umożliwił mały cud: Louise Brown była pierwszym dzieckiem poczętym na płytce Petriego w 1978 roku. Obecnie co roku rodzi się około 500 000 dzieci dzięki zapłodnieniu in vitro.

Ale ten cud wiąże się z pracochłonnym procesem. Aby mieć realną szansę na ciążę, należy pobrać od kobiety jak najwięcej dojrzałych jajeczek. Można to osiągnąć tylko za pomocą zastrzyków hormonalnych w dużych dawkach. Bez nich dojrzewa tylko jedno jajeczko miesięcznie.

Leczenie hormonalne często wiąże się jednak z efektami ubocznymi, począwszy od wzdęć brzucha, bólu i uderzeń gorąca, aż po potencjalnie zagrażającą życiu hiperstymulację jajników.

Czy zastrzyki hormonalne mogą wkrótce zostać zakazane w medycynie płodności? To jest cel badań nad dojrzewaniem in vitro (IVM). Polega ono na pobraniu niedojrzałych jajeczek od kobiety z niewielką lub żadną wcześniejszą stymulacją hormonalną. Tylko na płytce Petriego kończą one swój rozwój do dojrzałości zapłodnieniowej. Jeśli uda się to osiągnąć niezawodnie, IVM może stać się tańszą, mniej stresującą alternatywą dla tradycyjnego leczenia płodności.

Ale dlaczego nie było powszechną praktyką, aby pozwolić jajeczkom dojrzewać poza ciałem przez długi czas? Brigitte Leeners kieruje Kliniką Endokrynologii Rozrodu w Szpitalu Uniwersyteckim w Zurychu i prowadzi własne badania nad dojrzewaniem jajeczek. „Zarodek rozwija się wspaniale poza ciałem przez pięć dni”, mówi. „Jednak pozwolenie niedojrzałemu jajeczku dojrzewać w laboratorium jest znacznie większym wyzwaniem”.

Może to brzmieć paradoksalnie. Ale dojrzewanie jaja to złożony proces – a komórka jajowa jest małą diwą. W jajniku dojrzewająca komórka jajowa jest otoczona całym skupiskiem komórek pomocniczych, które wspierają jej rozwój.

Aby być gotowym do zapłodnienia, komórka jajowa musi najpierw wydalić część swojego materiału genetycznego. Zamiast dwóch kopii każdego chromosomu, w jądrze komórki jajowej podczas zapłodnienia może znajdować się tylko jedna kopia każdego chromosomu. Dzieje się tak, ponieważ plemnik przynosi własny zestaw chromosomów zawierający geny ojca.

Komórka jajowa również musi rosnąć. Jako największa komórka w ciele człowieka, komórka jajowa jest tak duża, że ​​ledwo można ją zobaczyć gołym okiem. Ale nie może osiągnąć takiego rozmiaru sama. Aby uzyskać wystarczającą ilość energii, komórka jajowa jest zasadniczo karmiona przez swoje komórki pomocnicze.

To sprzyjające środowisko jest trudne do odtworzenia w szalce Petriego. Niemniej jednak, specjalny roztwór odżywczy do dojrzewania in vitro — dojrzewania komórki jajowej poza ciałem — jest dostępny od 2000 roku. Roztwór zawiera pewne hormony zaprojektowane w celu stymulacji niedojrzałych jaj, aby były gotowe do zapłodnienia.

Jednak wskaźnik powodzenia tej procedury jest niski. Podczas gdy około 35 do 40 procent kobiet zachodzi w ciążę przy standardowym leczeniu niepłodności, w tym stymulacji hormonalnej, wskaźnik powodzenia wynosi tylko około 20 procent przy dojrzewaniu in vitro, które nie wykorzystuje żadnej lub minimalnej stymulacji hormonalnej.

W związku z tym dojrzewanie in vitro wykonuje się tylko wtedy, gdy nie ma innej opcji. Dotyczy to na przykład kobiet, które ze względu na wcześniejszy stan są szczególnie narażone na hiperstymulację jajników. W takich przypadkach stosuje się jedynie krótką stymulację hormonalną, a jajeczka próbuje się w pełni dojrzeć w laboratorium, jeśli to możliwe.

Dla wielu kobiet wyższy wskaźnik sukcesu w przypadku zastrzyków hormonalnych jest wart wszystkich skutków ubocznych. Aby dojrzewanie in vitro mogło zastąpić konwencjonalne leczenie, musiałoby mu dorównywać pod względem wskaźników ciąż.

To właśnie cel, do którego dąży amerykański startup Gameto. Opracował produkt „Fertilo”, który ma niezawodnie dojrzewać komórki jajowe poza ciałem. W testach komórki jajowe kobiet są usuwane po zaledwie dwóch do trzech dni za pomocą zastrzyków hormonalnych. Konwencjonalne leczenie zazwyczaj obejmuje od 10 do 15 stymulacji hormonalnych.

Gameto nie hoduje po prostu niedojrzałych jajeczek w roztworze odżywczym. Zamiast tego łączy jajeczka z komórkami pomocniczymi pochodzącymi z komórek macierzystych. Te komórki pomocnicze są zaprojektowane tak, aby wspierać jajeczko w taki sam sposób, w jaki wspierałby jajnik. Według badania przeprowadzonego przez firmę, ta procedura osiąga wskaźnik ciąż wynoszący 44 procent — nieco lepszy niż konwencjonalne leczenie. Jednak do tej pory leczono tylko niewielką grupę kobiet, wszystkie poniżej 37 roku życia. Ponadto badanie jest obecnie dostępne tylko w formie wstępnej i nie zostało jeszcze zrecenzowane przez ekspertów.

Pierwsze dziecko Fertilo urodziło się w Peru w grudniu ubiegłego roku. Teraz startup Gameto rozpoczyna wstępne badania kliniczne swojego produktu Fertilo w USA. Fertilo będzie stosowane u kilkuset kobiet. Naukowcy chcą zbadać, czy wskaźnik ciąż może faktycznie nadążyć za konwencjonalnym leczeniem.

Fakt, że pierwsze narodziny z pomocą Fertilo miały miejsce w Ameryce Południowej, prawdopodobnie wiąże się ze szczegółem, który szwajcarski specjalista medycyny rozrodczej Leeners postrzega krytycznie: Fertilo wykorzystuje komórki pomocnicze pochodzące z komórek macierzystych. Jednak te komórki macierzyste nie pochodzą od kobiety, której komórki jajowe są leczone. Dlatego też komórki pochodzące od dwóch kobiet są mieszane.

Badania Gameto nie byłyby tutaj możliwe. W Szwajcarii i Niemczech tworzenie zarodków do celów badawczych jest zabronione ze względów etycznych.

Jednak metoda ta ma potencjał, aby fundamentalnie ulepszyć sztuczną inseminację. Jeśli firma odniesie sukces, może oszczędzić tysiącom kobiet każdego roku stresującego i długiego leczenia. Tylko w 2023 roku 6500 kobiet w Szwajcarii próbowało zajść w ciążę za pomocą sztucznej inseminacji; w Niemczech liczba ta wyniosła ponad 400 000. Często pierwsza próba kończy się niepowodzeniem, a wiele kobiet przechodzi trzy lub więcej cykli leczenia. Nawet tysiące kobiet, które co roku zamrażają swoje jajeczka, obecnie nie mają innego wyjścia, jak tylko poddać się zastrzykom hormonalnym.

Sama Leeners dostrzega inną korzyść dojrzewania in vitro: może ono zwiększyć wskaźnik powodzenia konwencjonalnego leczenia niepłodności. Nawet przy tradycyjnych zastrzykach hormonalnych jaja dojrzewają w różnym tempie. W rezultacie często zdarza się, że niektóre z pobranych jaj są nadal niedojrzałe. „To bardzo różni się w zależności od osoby, ale często około 40 procent wszystkich pobranych jaj jest niedojrzałych” — mówi Leeners.

Te jajeczka mogłyby zostać potencjalnie uratowane w przyszłości przy użyciu techniki zwanej „ratunkowym dojrzewaniem in vitro”. Znacznie zwiększyłoby to liczbę żywotnych jajeczek na cykl leczenia. Zamiast przechodzić przez trzy lub więcej cykli, więcej kobiet mogłoby wrócić do domu z dzieckiem po pierwszym leczeniu. Znacznie zmniejszyłoby to również stres u dotkniętych kobiet.

Leeners ma nadzieję, że w końcu nawet początkowa stymulacja hormonalna na niskim poziomie stanie się zbędna. Umożliwiłoby to uzyskanie wystarczającej liczby zapłodnionych jajeczek z małej próbki tkanki jajnika. Jeśli młoda kobieta wymaga operacji jamy brzusznej, na przykład usunięcia wyrostka robaczkowego, lekarze mogliby również pobrać niewielką próbkę z jajników jako środek ostrożności i zamrozić ją. Te jajeczka byłyby wówczas dostępne dla kobiety w dowolnym momencie w przyszłości.

Aby ten sen stał się rzeczywistością, naukowcy muszą lepiej zrozumieć złożony proces dojrzewania komórki jajowej. Dopiero wtedy będą mogli sprawić, by wyrafinowana diwa czuła się wystarczająco komfortowo w szalce Petriego.

Artykuł z « NZZ am Sonntag »