Dziś embriolodzy oceniają komórki jajowe przede wszystkim na podstawie ich wyglądu pod mikroskopem. Problem w tym, że oocyty mogą wyglądać niemal identycznie, choć ich kondycja i potencjał rozwojowy znacząco się różnią. Nowa metoda ma dostarczać informacji, których nie widać podczas klasycznej oceny.
- Dwie komórki jajowe, które pod mikroskopem wydają się identyczne, mogą mieć zupełnie różny potencjał rozwojowy. Wpływ na to ma między innymi objętość zgromadzonych w komórkach lipidów, ich rozmieszczenie i struktura. Opracowana przez nas metoda pozwala zajrzeć do wnętrza żywych oocytów i ocenić ich stan - mówi prof. Grażyna Ptak z Małopolskiego Centrum Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego, pomysłodawczyni metody.
Zapłodnienie in vitro. Naukowcy zajrzeli do wnętrza komórki
Holotomografia pozwala stworzyć trójwymiarowy obraz żywej komórki bez barwników i bez ingerowania w jej materiał biologiczny. Polscy badacze wykorzystali ją do analizy profilu lipidowego oocytów, czyli m.in. ilości i rozmieszczenia struktur zawierających lipidy.
To istotne, ponieważ lipidy jako jedne z pierwszych reagują na stres oksydacyjny. Zmiany w ich strukturze mogą wpływać na kondycję komórki i jej zdolność do dalszego rozwoju.
W praktyce embriolog może więc otrzymać znacznie więcej informacji niż podczas klasycznej oceny morfologicznej. Komórki można uszeregować od tych o najlepszych parametrach do najbardziej zaburzonych i wybrać te, które potencjalnie dają większą szansę na prawidłowy rozwój po zapłodnieniu.
Co ważne, analiza całej puli oocytów ma zajmować około 10 minut. To czas, który - zdaniem zespołu - może pozwolić na wykorzystanie technologii w warunkach klinicznych.
Technologia gotowa do dalszego rozwoju
Samo wykorzystanie holotomografii nie było jednak jedynym wyzwaniem. Naukowcy musieli opracować również sposób przygotowania oocytów oraz ich unieruchomienia i obrazowania w zawiesinie, ponieważ dotychczas technika była wykorzystywana przede wszystkim do analizy komórek przylegających do podłoża.
Technologia została objęta zgłoszeniem patentowym w Polsce. Zespół prowadzi obecnie dalsze badania, w tym eksperymenty na modelach zwierzęcych oraz analizy przyczyn zmian profilu lipidowego oocytów. Równolegle trwają prace nad wykorzystaniem uczenia maszynowego, które w przyszłości mogłoby automatyzować i przyspieszać analizę danych z holotomografii.
Naukowcy podkreślają, że celem nie jest samo zwiększenie liczby zapłodnień. Chodzi przede wszystkim o lepszy wybór komórek, a w konsekwencji większą szansę na implantację zarodka, prawidłowy przebieg ciąży i narodziny zdrowego dziecka.
Jeśli kolejne etapy badań i walidacji potwierdzą skuteczność rozwiązania, technologia może w przyszłości stać się dodatkowym narzędziem pracy embriologów i wprowadzić do selekcji oocytów znacznie bardziej obiektywne kryteria niż sama ocena ich wyglądu.
Tym bardziej że zainteresowanie nową technologią wśród klinik leczenia niepłodności jest bardzo duże. Ośrodki wykonujące procedury in vitro poszukują rozwiązań, które pozwolą zwiększyć skuteczność terapii i ograniczyć liczbę nieudanych prób.
Docelowo technologia może stać się elementem codziennej pracy embriologów, wspierając ich decyzje obiektywną analizą danych i zastępując niedoskonałą ocenę wizualną.
