Результаты лечения бесплодия методами вспомогательных репродуктивных технологий с использованием селекции сперматозоидов на ооцит‑кумулюсных комплексах

Во время оплодотворения in vivo сперматозоиды человека должны пройти через ооцит-кумулюсный комплекс (ОКК), чтобы достичь блестящей оболочки, а затем проникнуть в ооцит для завершения оплодотворения. Именно поэтому ОКК играют критическую роль в физиологическом отборе функционально компетентных мужских гамет.
Цель: Оценка клинической эффективности использования клеток кумулюса для селекции сперматозоидов во время интрацитоплазматической инъекции сперматозоида в ооцит (ИКСИ) при нарушениях сперматогенеза на популяции российских супружеских пар, проходящих лечение методами вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ).
Материалы и методы: Всего было включено 267 супружеских пар, проходящих лечение бесплодия методами ВРТ. Анализируемую группу составили 130 пациентов (группа ОКК), которым был произведен отбор сперматозоидов на ОКК с последующим проведением процедуры ИКСИ. Группу сравнения составили 137 пациентов, которым была выполнена стандартная процедура ИКСИ с отбором сперматозоидов по морфологическим характеристикам (группа ИКСИ). Были оценены клинические и эмбриологические показатели программы ВРТ.
Результаты: Как показали клинические результаты проведенного исследования, частота имплантации (38,5% в группе ОКК против 35,9% в группе ИКСИ) в общей когорте пациентов достоверно не увеличивается при селекции сперматозоидов на ОКК. Частота успешных родов также остается прежней (77,8% в группе ОКК против 73,8% в группе ИКСИ). Эмбриологический этап в общей когорте пациентов достоверно не улучшается. Однако при выделении групп мужчин с показателями морфологии сперматозоидов 0–1% и 2–3%, то есть при стратификации тератозооспермии на легкую и выраженную, было обнаружено достоверное увеличение процента оплодотворения (100% в группе ОКК и 77,78% в группе ИКСИ, p=0,001). Процент дорастания бластоцист отличного и хорошего качества также был достоверно выше в группе селекции сперматозоидов на ОКК (60% в группе ОКК против 50% в группе ИКСИ, p=0,004).
Заключение: Использование клеток кумулюса для селекции сперматозоидов в программах лечения бесплодия методами ВРТ может улучшить исходы у пациентов с нарушениями сперматогенеза в виде снижения доли морфологически нормальных сперматозоидов в эякуляте. У таких супружеских пар можно добиться увеличения частоты оплодотворения и развития эмбрионов до стадии бластоцисты, числа эмбрионов, пригодных для переноса в полость матки. Это позволяет снизить затраты на стимуляцию функции яичников и добиться желанной беременности при переносе размороженного эмбриона в криоцикле.

Вклад авторов: Чистякова А.В. – сбор и анализ клинических данных, обработка исходного материала и написание статьи; Макарова Н.П. – сбор и анализ эмбриологических данных, анализ результатов; Непша О.С. – анализ результатов, статистическая обработка, клиническая интерпретация; Смольникова В.Ю. – редактирование рукописи, критический анализ; Калинина Е.А. – утверждение рукописи статьи.
Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии конфликтов интересов.
Финансирование: Работа выполнена при финансовой поддержке государственного задания МЗ РФ
№ 121040600410-7 «Решение проблемы бесплодия в современных условиях путем разработки клинико-диагностической модели бесплодного брака и использования инновационных технологий в программах вспомогательной репродукции».
Одобрение Этического комитета: Исследование было одобрено локальным Этическим комитетом ФГБУ «НМИЦ АГП им. академика В.И. Кулакова» Минздрава России.
Согласие пациентов на публикацию: Пациенты подписали информированное согласие на публикацию своих данных.
Обмен исследовательскими данными: Данные, подтверждающие выводы этого исследования, доступны по запросу у автора, ответственного за переписку, после одобрения ведущим исследователем.
Для цитирования: Чистякова А.В., Макарова Н.П., Непша О.С., Смольникова В.Ю., Калинина Е.А. Результаты лечения бесплодия методами
вспомогательных репродуктивных технологий с использованием
селекции сперматозоидов на ооцит-кумулюсных комплексах.
Акушерство и гинекология. 2023; 5: 92-99
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2023.53

Селекция сперматозоидов в женских половых путях крайне сложна и чрезвычайно важна для процессов оплодотворения и развития эмбриона. В настоящее время у человека до конца не изучен молекулярно-биологический механизм дистантного и контактного взаимодействия гамет в силу недоступности материала по этическим причинам. Однако развитие вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) позволяет многие процессы in vivo имитировать в чашке Петри, соблюдая морально-этические принципы, и тем самым способствует пониманию причин бесплодия, особенно на клеточном уровне.

Разработка технологии интрацитоплазматической инъекции сперматозоида в ооцит (ИКСИ) позволила многим супружеским парам с нарушениями сперматогенеза у мужчин иметь генетически родного, здорового ребенка. При выполнении данной процедуры клинический эмбриолог проводит обработку эякулята в градиенте плотностей и для инъекции использует подвижный, морфологически нормальный сперматозоид. При таком методе оплодотворения выбранная мужская гамета не является физиологически отобранной, ИКСИ обходит множественные барьеры, предусмотренные в женских половых путях. В частности, не используется ни хемотаксис, ни реотаксис – отбор по молекулярным особенностям мембраны и паттернам движения. Более того, при тератозооспермии (отсутствие в эякуляте морфологически нормальных сперматозоидов) повышается риск использования для ИКСИ «плохого» мужского материала, что приводит к отсутствию оплодотворения, аресту раннего эмбриогенеза и множественным неудачным попыткам ВРТ. Литературные данные подтверждают, что при выраженном факторе мужского бесплодия (повышенная фрагментация ДНК сперматозоидов, тератозооспермия) и проведении ИКСИ клинический и эмбриологический этапы программы лечения имеют низкие показатели — снижение частоты оплодотворения, дробления, бластуляции, эуплоидности и имплантации эмбриона в полости матки [1–3]. Именно поэтому в настоящее время ведутся активные поиски возможности имитировать отбор мужских гамет для ИКСИ, максимально приближенный к условиям в женском репродуктивном тракте. Это позволит улучшить развитие эмбриона in vitro и тем самым повысить эффективность лечения.

Показано, что мужские половые клетки отличного качества при дистантном взаимодействии гамет должны реагировать на хемоаттрактанты, выделяемые клетками кумулюса, которые окружают ооцит. Во время естественного оплодотворения только те сперматозоиды, которые пересекают ооцит-кумулюсный комплекс (ОКК), получают возможность достичь и проникнуть через блестящую оболочку и оплодотворить яйцеклетку. Если овулировавший ооцит полностью лишен клеток кумулюса, он остается неоплодотворенным. ОКК представляет собой сложную структуру, основным компонентом которой является гиалуроновая кислота (ГК), которая синтезируется клетками кумулюса после повышения уровня лютеинизирующего гормона (ЛГ) и, как считается, играет ключевую роль в отборе здоровых сперматозоидов. Именно на взаимодействии ГК и сперматозоидов основан метод ПИКСИ (отбор мужских половых клеток по связыванию с ГК в чашке Петри). Научные исследования показали, что сперматозоиды, которые проходят через ОКК, имеют лучшую морфологию и в большей степени осуществляют акросомную реакцию [4]. Кроме того, сперматозоиды имеют более высокую способность к связыванию с блестящей оболочкой и с большей вероятностью – целостную ДНК. Именно поэтому несколькими группами ученых недавно было предложено использовать ОКК для селекции сперматозоидов для ИКСИ [5–7]. Авторами показано улучшение эмбриологических показателей программ лечения бесплодия при нарушениях сперматогенеза, однако в работах используются разные дизайны чашек Петри и разные модификации использования ОКК для селекции мужских гамет, поэтому результаты трудно сопоставить между собой.

Целью настоящего исследования была оценка клинической эффективности использования ОКК для селекции сперматозоидов во время ИКСИ при нарушениях сперматогенеза на популяции российских супружеских пар, проходящих лечение методами ВРТ.

Материалы и методы

В исследование были включены супружеские пары, проходившие лечение в отделении вспомогательных технологий в лечении бесплодия имени профессора Б.В. Леонова ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Минздрава России с января 2020 г. по декабрь 2022 г. Критериями включения служили следующие параметры: возраст женщины от 18 лет до 38 лет, подписанное информированное добровольное согласие на участие в исследовании, уровень антимюллерова гормона в крови женщины ≥1 нг/мл на 2–3-й день менструального цикла, присутствие живых сперматозоидов в эякуляте у партнера не менее 50%, прогрессивная подвижность сперматозоидов в нативном эякуляте не менее 12%, концентрация сперматозоидов не менее...

Чистякова А.В., Макарова Н.П., Непша О.С., Смольникова В.Ю., Калинина Е.А.