Για περισσότερο από σαράντα χρόνια η εξωσωματική γονιμοποίηση (ή υποβοηθούμενη αναπαραγωγή) βασίζεται σε μια διαδικασία ρουτίνας όπου εμβρυολόγοι σκυμμένοι πάνω από μικροσκόπια αναζητούν μέσα σε θολά γυναικεία ωοθυλακικά υγρά- ένα εξαιρετικά σύνθετο βιολογικό περιβάλλον που εμπεριέχει αίμα, κυτταρικά υπολείμματα, θρόμβους και ιστούς-τα λίγα, αλλά πολύτιμα ωάρια που μόλις έχουν ληφθεί από τις ωοθήκες.
Και στον κόσμο της IVF (in vitro fertilization) κάθε ωάριο μετράει.
Σύμφωνα με μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Nature Medicine, από αυτή τη θεμελιώδη διαδικασία της σύγχρονης αναπαραγωγικής ιατρικής ίσως διαφεύγουν πολύτιμα βιώσιμα ανθρώπινα ωάρια γιατί πολύ απλά, δεν τα βλέπει κανείς.
Οι δυνατότητες της συσκευής, που ανατρέπει την παγιωμένη πεποίθηση ότι με το μάτι και με την εμπειρία των εμβρυολόγων εντοπίζονται όλα τα χρήσιμα ωάρια, αιφνιδιάζουν ευχάριστα ακόμη και τους ίδιους τους δημιουργούς της!
Ερευνητές στις ΗΠΑ, ανάμεσά τους και Έλληνες παρουσίασαν τώρα μια νέα αυτοματοποιημένη τεχνολογία μικρορευστομηχανικής, γνωστή ως FIND-Chip ή OvaReady, η οποία μοιάζει περισσότερο με τεχνολογία εργαστηρίου ημιαγωγών παρά με κλασικό εργαστηριακό εξοπλισμό για τον έλεγχο της γονιμότητας. Η ερευνητική ομάδα την περιγράφει σαν ένα σύστημα “pinball” που διαχωρίζει τα ωάρια από τα υπόλοιπα κύτταρα και τα βιολογικά υπολείμματα.
Το OvaReady που αναπτύχθηκε από την αμερικανική start up με την επωνυμία AutoIVF, χρησιμοποιεί ένα δίκτυο μικροσκοπικών καναλιών, φίλτρων και θαλάμων για να “σαρώνει” το ωοθυλακικό υγρό που συλλέγεται κατά τη λήψη ωαρίων και να εντοπίζει ωάρια μέσα σε αυτό με τρόπο πολύ πιο αποτελεσματικό από τη συμβατική μέθοδο. Η συσκευή δεν βασίζεται αποκλειστικά στην οπτική αναγνώριση των ‘χρήσιμων’ ωαρίων, αλλά στην αξιοποίηση φυσικών κυτταρικών ιδιοτήτων τους, όπως μέγεθος, υδροδυναμική αντίσταση και ροή υγρών, για να τα απομονώνει με μεγάλη ακρίβεια.
Οι δυνατότητες της συσκευής, που ανατρέπει την παγιωμένη πεποίθηση ότι με το μάτι και με την εμπειρία των εμβρυολόγων εντοπίζονται όλα τα χρήσιμα ωάρια, αιφνιδιάζουν ευχάριστα ακόμη και τους ίδιους τους δημιουργούς της!
«Έχουμε τη δυνατότητα να μετατρέψουμε την εξωσωματική γονιμοποίηση από μια διαδικασία εξαρτώμενη από τις δεξιότητες του χειριστή σε μια διαδικασία εξαρτώμενη από το σύστημα. Όταν η τεχνολογία κλιμακωθεί, αναμένεται να αλλάξει θεμελιωδώς τη δυναμική της αναπαραγωγικής ιατρικής. Με το OvaReady μπορούμε να μεταβούμε από τη σημερινή πραγματικότητα της ποιοτικής φροντίδας που επικεντρώνεται στα αστικά κέντρα, σε παροχή αποτελεσμάτων υψηλής ποιότητας με φορητό τρόπο παντού», σχολιάζει στο WIRED Greece ο Διευθύνων Σύμβουλος της AutoIVF, Δρ. Ravi Kapur.
Η συσκευή «δουλεύει»
Στη μελέτη, οι ερευνητές δοκιμάσαν αρχικά την τεχνολογία σε ωάρια βοοειδών που έχουν παρόμοιο μέγεθος με τα ανθρώπινα και όταν διαπίστωσαν ότι η συσκευή «δουλεύει», στη συνέχεια εξέτασαν βιολογικά δείγματα από 582 γυναίκες σε τέσσερα διαφορετικά κέντρα IVF στις Ηνωμένες Πολιτείες.
Το κρίσιμο στοιχείο της μελέτης ήταν ότι τα δείγματα είχαν ήδη ελεγχθεί με τον συμβατικό τρόπο από έμπειρους εμβρυολόγους, τα ωάρια είχαν απομονωθεί και είχαν χαρακτηριστεί ως “discard”, δηλαδή προς απόρριψη. Θεωρητικά δηλαδή, δεν υπήρχε τίποτα άλλο μέσα στο ωοθυλακικό υγρό.
Όταν όμως το FIND-Chip ανέλαβε να επανεξετάσει το ίδιο υλικό, η εικόνα άλλαξε δραματικά.
H έκπληξη δεν προήλθε μόνο από τον αριθμό των ωαρίων που εντοπίστηκαν, αλλά και από την ποιότητά τους.
Η συσκευή εντόπισε επιπλέον ωάρια σε δείγματα από περισσότερες από τις μισές γυναίκες και συνολικά ανέκτησε 582 “κρυμμένα” ωάρια από 316 δείγματα που διαφορετικά θα είχαν απορριφθεί μαζί με το υπόλοιπο βιολογικό υλικό.
Για τους ειδικούς της γονιμότητας, το εύρημα ήταν σχεδόν αδιανόητο!
«Ήταν πραγματικά πολύ εντυπωσιακό!», σχολιάζει ο διεθνώς αναγνωρισμένος στο πεδίο της αναπαραγωγικής ιατρικής Έλληνοαυστραλός επιστήμονας, επικεφαλής της Επιστημονικής Συμβουλευτικής Επιτροπής της AutoIVF, και επικεφαλής συν-συγγραφέας της μελέτης, Δρ Ντέννυ Σακκάς.
«Βρήκαμε ωάρια που υπό άλλες συνθήκες δεν θα είχαμε ποτέ την ευκαιρία να αξιοποιήσουμε».
Ωστόσο, όπως λέει, η έκπληξη δεν προήλθε μόνο από τον αριθμό των ωαρίων που εντοπίστηκαν, αλλά και από την ποιότητά τους.
«Δεν επρόκειτο για κατεστραμμένα ή μη λειτουργικά κύτταρα. Πολλά από τα ωάρια ήταν ώριμα, ικανά να γονιμοποιηθούν και να εξελιχθούν σε υψηλής ποιότητας έμβρυα», προσθέτει ο Δρ Σακκάς, ο οποίος διαθέτει μεγάλη εμπειρία στην κλινική έρευνα για την εξωσωματική γονιμοποίηση.
Ο ίδιος έχει ηγηθεί σε εργαστήρια μονάδων εξωσωματικής γονιμοποίησης στις ΗΠΑ και στην Ευρώπη, ενώ έχει βοηθήσει πολλές ομάδες στην ίδρυση των δικών τους μονάδων εξωσωματικής γονιμοποίησης σε όλο τον κόσμο.
Σε πιλοτική κλινική δοκιμή με 19 γυναίκες, η συσκευή βρήκε τουλάχιστον ένα επιπλέον ωάριο στις 11 περιπτώσεις. Από τα 23 επιπλέον ωάρια που ανακτήθηκαν, τα 12 κρίθηκαν ώριμα (στο σωστό στάδιο της διαδικασίας κυτταροδιαίρεσης, δηλαδή της μείωσης) για γονιμοποίηση μέσω ICSI (Intracytoplasmic Sperm Injection), της διαδικασίας κατά την οποία ένα σπερματοζωάριο εγχέεται απευθείας μέσα στο ωάριο. Τέσσερα από αυτά εξελίχθηκαν σε βλαστοκύστεις αρκετά ποιοτικές ώστε να καταψυχθούν και να χρησιμοποιηθούν για θεραπεία υπογονιμότητας.
Και τότε ήρθε η στιγμή που έδωσε τεράστια δημοσιότητα στην έρευνα.
Ένα από τα έμβρυα που δημιουργήθηκαν από ένα θεωρητικά “χαμένο” ωάριο εμφυτεύθηκε σε μια γυναίκα που συμμετείχε στη μελέτη και οδήγησε στη γέννηση ενός υγιούς κοριτσιού. Το ζευγάρι είχε ήδη περάσει έναν αποτυχημένο κύκλο εξωσωματικής χωρίς να δημιουργηθεί κανένα έμβρυο και προσπαθούσε να αποκτήσει παιδί για περίπου ενάμιση χρόνο.
Το OvaReady εντόπισε στην ίδια γυναίκα τέσσερα επιπλέον ωάρια που είχαν διαφύγει από τον αρχικό έλεγχο. Τρία από αυτά εξελίχθηκαν σε έμβρυα και μάλιστα, τα καλύτερης ποιότητας έμβρυα ήταν ακριβώς εκείνα που προήλθαν από τα “χαμένα” ωάρια.
Δεν πρόκειται για μια απλή τεχνολογική αναβάθμιση
Η υπόθεση αυτή ‘φωτίζει’ κάτι βαθύτερο από μια απλή τεχνολογική αναβάθμιση. Για χρόνια η IVF εξελισσόταν γύρω από όλο και πιο προηγμένες τεχνικές, από καλύτερα μέσα καλλιέργειας, από υποβοηθούμενη από τεχνητή νοημοσύνη επιλογή εμβρύων και από αυτοματοποιημένα συστήματα μικρογονιμοποίησης. Όμως η ίδια η διαδικασία εύρεσης των ωαρίων, που είναι ίσως το πιο θεμελιώδες βήμα ολόκληρης της θεραπείας, παρέμενε σχεδόν αμετάβλητη από τη δεκαετία του ’80.
«Και αυτό ακριβώς είναι που κάνει το FIND-Chip τόσο ενδιαφέρον και πρωτοποριακό ταυτόχρονα. Δεν προσπαθεί να “βελτιώσει” το ωάριο, προσπαθεί να βρει εκείνα τα ωάρια που ήδη υπάρχουν αλλά χάνονται μέσα στο χάος του ωοθυλακικού υγρού», διευκρινίζει ο Δρ Σακκάς.
Οι επιστήμονες είναι πεπεισμένοι ότι η εν λόγω τεχνολογία μπορεί να λύσει ένα από τα μεγαλύτερα διαχρονικά προβλήματα της IVF, την εξάρτηση από την ανθρώπινη εμπειρία.
Τεχνικά η πρόκληση είναι πολύ μεγαλύτερη απ’ όσο ακούγεται. «Το FIND-Chip αυτοματοποιεί αυτή τη διαδικασία αναζήτησης χρησιμοποιώντας διαδοχικά στάδια φιλτραρίσματος, συγκέντρωσης και “απογύμνωσης” του ωαρίου από τα κύτταρα που το περιβάλλουν», συμπληρώνει.
Οι ερευνητές τονίζουν ότι η σημασία της ανακάλυψης είναι ιδιαίτερα μεγάλη για γυναίκες με χαμηλό αριθμό ωαρίων ή μειωμένο ωοθηκικό απόθεμα. Σε αυτές τις περιπτώσεις, ακόμη και ένα επιπλέον ωάριο μπορεί να αυξήσει σημαντικά τις πιθανότητες επιτυχίας μιας θεραπείας γονιμότητας.
«Είναι γνωστό ότι όσο περισσότερα ωάρια συλλέγονται σε έναν κύκλο IVF, τόσο αυξάνονται οι πιθανότητες δημιουργίας περισσότερων και καλύτερων εμβρύων και τελικά επίτευξης εγκυμοσύνης και γέννας».
Οι επιστήμονες είναι πεπεισμένοι ότι η εν λόγω τεχνολογία μπορεί να λύσει ένα από τα μεγαλύτερα διαχρονικά προβλήματα της IVF, την εξάρτηση από την ανθρώπινη εμπειρία. Σήμερα, η ποιότητα της διαδικασίας διαφέρει από εργαστήριο σε εργαστήριο και από εμβρυολόγο σε εμβρυολόγο. Με ένα αυτοματοποιημένο σύστημα, κάθε δείγμα θα υφίσταται επεξεργασία ακριβώς με τον ίδιο τρόπο.
«Ένα πλήρως αυτοματοποιημένο σύστημα θα μπορούσε να επιτρέψει τη δημιουργία μικρότερων, αποκεντρωμένων μονάδων IVF ή ακόμη και “satellite clinics” (για παράδειγμα μια κλινική στη Ρόδο να συνδέεται με ένα μεγάλο κέντρο γονιμότητας στις ΗΠΑ) που θα συλλέγουν και θα καταψύχουν ωάρια χωρίς να απαιτείται ένα πλήρως οργανωμένο εργαστήριο εμβρυολογίας σε κάθε σημείο, παρέχοντας έτσι πρόσβαση σε IVF ακόμη και σε ανθρώπους που ζουν σε απομακρυσμένες περιοχές», εκτιμά ο επιστήμονας.
Η συσκευή θα μπορούσε επίσης να αλλάξει ριζικά και το κόστος της εξωσωματικής, καθώς η IVF παραμένει μια εξαιρετικά ακριβή θεραπεία, κυρίως λόγω της ανάγκης για εξειδικευμένο προσωπικό και πολυσύνθετα εργαστήρια.
Παρά τον αρχικό ενθουσιασμό ωστόσο, οι ειδικοί κρατούν ακόμη επιφυλάξεις. Η μελέτη απέδειξε ότι το σύστημα μπορεί να «ξετρυπώνει» βιώσιμα ωάρια, αλλά δεν απέδειξε ακόμη πόσο συχνά αυτά μεταφράζονται σε περισσότερες γεννήσεις παιδιών σε μεγάλη κλίμακα.
«Χρειάζονται μεγαλύτερες κλινικές δοκιμές και πολυετή δεδομένα πριν αυτή η τεχνολογία ενσωματωθεί πλήρως στην καθημερινή ιατρική πρακτική», καταλήγει ο κ. Σακκάς.
