Νέες εξελίξεις στην Υποβοηθούμενη Αναπαραγωγή

Image Post
Νέες εξελίξεις στην Υποβοηθούμενη Αναπαραγωγή

cute baby600x400

Συνθήκες καλλιέργειας ανθρώπινων εμβρύων

Οι ιδανικές συνθήκες καλλιέργειας είναι υψίστης σημασίας για την in vitro γονιμοποίηση των γαμετών, την προεμφυτευτική ανάπτυξη και την εμφύτευση. Οι κύριες πηγές ενέργειας του καλλιεργητικού υλικού είναι το γαλακτικό, το πυρουΒικό οξύ όπως και η γλυκόζη.Οι συγκεντρώσεις των δύο πρώτων ποικίλλουν στα διάφορα καλλιεργητικά μέσα, ενώ η τελευταία είναι απαραίτητη κυρίως για τα μετέπειτα στάδια ανάπτυξης (από μορίδιο σε βλαστοκύστη). Μια σταθερή πηγή αζώτου είναι απαραίτητη για την επίτευξη της εμβρυϊκής εμφύτευσης είτε αυτή είναι αμινοξέα είτε αλβουμίνη είτε ορός. Η ανάπτυξη από το στάδιο των προπυρήνων των περισσοτέρων ειδών (αλλά όχι του ανθρώπου) σταματά σε κάποιο σημείο μεταξύ του σταδίου των δύο κυττάρων και των 16 κυττάρων. Οι τροποποιημένες συνθήκες καλλιεργειών μπορούν να οδηγήσουν στην αναστολή αυτού του εμποδίου και στην ανάπτυξη των εμβρύων.

Ωρίμανση των ανθρωπίνων ωαρίων

Ωάρια που συλλέγονται από αναπτυσσόμενα ωοθυλάκια προερχόμενα από ωοθήκες που δεν έχουν υποστεί διέγερση, μπορούν να ωριμάσουν in vitro, να γονιμοποιηθούν και να αναπτυχθούν κατά την εμβρυομεταφορά σε ασθενείς. Τελευταία καταβάλλεται προσπάθεια να Βελτιωθούν οι συνθήκες ωρίμανσης των ανθρωπίνων ωαρίων λόγω της μειωμένης ικανότητας τους να αναπτύσσονται σε έμβρυα. Είναι επίσης πιθανό τα καλλιεργητικά μέσα της in vitro ωρίμανσης να σχεδιαστούν έτσι, ώστε να διατηρηθεί η ικανότητα ανάπτυξης των ανθρώπινων ανώριμων ωαρίων προερχόμενων από μικρού μέχρι μεσαίου μεγέθους ωοθυλάκια. Αυτές οι τεχνικές θα βρουν εφαρμογή σε γυναίκες με πολυκυστικές ωοθήκες, πτωχές απαντήτριες ή ασθενείς στις οποίες απαγορεύεται να χορηγηθούν φαρμακευτικά σχήματα. Από αυτές μπορεί να συλλεχθεί μεγάλος αριθμός ωαρίων από ωοθυλάκια διαμέτρου 5-15 mm χωρίς να απαιτείται χορήγηση FSH για τη διέγερση των ωοθυλα-κίων. Η επιτυχής εφαρμογή της in vitro ωρίμανσης σ'αυτή την ομάδα ασθενών που διατρέχουν υψηλό κίνδυνο να αναπτύξουν σύνδρομο υπερδιέγερσης ωοθηκών, θα μπορούσε να οδηγήσει επίσης σε περαιτέρω εφαρμογές σε ασθενείς χωρίς πολυκυστικές ωοθήκες που επιθυμούν να αποφύγουν τις παρενέργειες των υψηλών δόσεων φαρμάκων γονιμότητας.

Νέες μέθοδοι Υαλοποίησης για την κρυοσυντηρηση κυττάρων και ιστών

Λιγότερα από 1-2% κατεψυγμένων ανθρώπινων ωαρίων επιβιώνουν με τις παρούσες μεθόδους κατάψυξης. Η αύξηση της συγκέντρωσης των παραγόντων κρυοσυντήρησης καθώς και η ταχύτητα ψύξης θα επιτρέψει στα διαλύματα αυτά να σχηματίσουν ύαλο (vitrify) παρά κρυστάλλους πάγου (κατάψυξη). Από προκαταρκτικές μελέτες φαίνεται ότι τα αποτελέσματα είναι υπέρ της υαλοποίησης.

Πολλαπλασιασμός εμβρύων

Έμβρυα μπορούν να διχοτομηθούν σε οποιοδήποτε στάδιο της ανάπτυξης τους, αλλά η συνήθης τεχνική για την παραγωγή διδύμων στα βοοειδή είναι η διχοτόμηση στο στάδιο της βλαστοκύστης, όπου η εσωτερική κυτταρική μάζα (inner mass cell, ICM) διαχωρίζεται σε ξεχωριστά τροφοβλαστικά κυστίδια.

Κατασκευή τεχνητών γαμετών

Τα τελευταία χρόνια γίνεται προσπάθεια, ώστε σωματικά κύτταρα να μπορούν εξ'ολοκλήρου να αναπρογραμματιστούν καλλιεργούμενα σε κυτταρικές σειρές και στη συνέχεια να μπορεί να τοποθετηθεί ο πυρήνας τους μέσα σε αδρανοποιημένα ωάρια. Προσφάτως προπυρήνας και κυτταρόπλασμα με στοιχεία μιτοχονδριακά έχουν τοποθετηθεί σε αδρανοποιημένο ωάριο και το ωάριο αυτό παρουσιάζει λειτουργικώς φυσιολογική έκφραση των μιτοχονδρίων. Αυτοί οι χειρισμοί καθιερώνουν τους τεχνητούς γαμέτες έτσι, ώστε σε απουσία γαμετών σε έναν από τους δύο συντρόφους να μπορεί να σχηματιστεί αντίστοιχος με μεταφορά προπυρήνα.

Εμβρυϊκά πολυδύναμα κύτταρα (Embryonic stem cells)

Ανθρώπινα έμβρυα μπορούν να αναπτυχθούν σε καλλιέργειες μέχρι το στάδιο της βλαστοκύστης και στη συνέχεια με ειδικούς χειρισμούς να γίνει η διαφοροποίηση τους προς κάποιο συγκεκριμένο ιστό (π.χ. πάγκρεας). Όταν τα έμβρυα αυτά βρεθούν σε συνθήκες που έχουν ως υπόστρωμα ινοΒλάστες (fetal fibroblast feeder cells, STO cells) η ICM παραμένει σε ένα πρωτογενώς αδιαφοροποίητο στάδιο και μπορεί να κατευθυνθεί σε πολυδύναμη παραγωγή ιστών.

Με δεδομένες αυτές τις πολυπαραγοντικές επιδράσεις στη διαμόρφωση τους , θα μπορούσε να γίνει η ελεγχόμενη διαφοροποίηση των stem cells σε διαφόρους τύπους σωματικών κυττάρων που θα μπορούσαν να πολλαπλασιαστούν για χρήση στην αξιολόγηση φαρμάκων, τη μεταμόσχευση και για γενετικούς χειρισμούς.

Λουτράδης Δημήτρης
Αναπ. Καθηγητής Α' Μαιευτικής Γυναικολογικής
Κλινικής Ιατρικής Σχολής Αθηνών
Μονάδα Υποβοηθούμενης Αναπαραγωγής