Αυτό το άρθρο θα συζητήσει μια έννοια όπως η υαλοποίηση των εμβρύων. Ο Δρ Masashige Kuwayama επινόησε αυτή τη μέθοδο σε κρυότοπους το 2000. Το πρώτο παιδί γεννήθηκε χάρη σε υαλοποίηση εμβρύων το 2003. Η επιβίωση των ωαρίων αυξήθηκε κατά 98 τοις εκατό.
Οι μισές γυναίκες που υποβάλλονται σε εξωσωματική γονιμοποίηση εξακολουθούν να έχουν έμβρυα. Για αυτούς πραγματοποιείται κρυοσυντήρηση, η οποία εξοικονομεί χρήματα για τους ασθενείς. Άλλωστε, είναι πολύ πιο εύκολο να ξεπαγώσετε και να μεταφέρετε τα έμβρυα παρά να επαναλάβετε τη διαδικασία της εξωσωματικής γονιμοποίησης. Είναι επίσης ένα είδος ασφάλισης σε περίπτωση που μια γυναίκα δεν μείνει έγκυος. Η κρυοσυντήρηση έχει ένα αναμφισβήτητο πλεονέκτημα - τον θάνατο βιώσιμων εμβρύων που παραμένουν μετά την αποτροπή του πρωτοκόλλου.
Οντογένεση
Η πορεία της υποκειμενικής ανάπτυξης ενός οργανισμού, ή της οντογένεσης, ξεκινά από τη στιγμή της γονιμοποίησης και τελειώνει με το θάνατό του. Αυτή η κίνησησυνεχής στο χρόνο και έχει ανεπανόρθωτο χαρακτήρα. Και δεν υπάρχει περίπτωση να το σταματήσουμε ή να επιβραδύνουμε την ανάπτυξή του. Αλλά στη φύση υπάρχουν εξαιρέσεις. Πρόκειται για φυτά, ασπόνδυλα, ακόμη και μερικά στοιχειώδη σπονδυλωτά, τα οποία σε χαμηλές θερμοκρασίες δεν παρουσιάζουν τις ιδιότητες που χαρακτηρίζουν τους ζωντανούς οργανισμούς.
Τι είναι το κινούμενο σχέδιο σε αναστολή;
Η υαλοποίηση των εμβρύων θα συζητηθεί παρακάτω. Μια μεμονωμένη περίοδος ηρεμίας ονομάζεται ανασταλτική κίνηση. Έτσι, για παράδειγμα, πολλά ζώα της Σιβηρίας επιβιώνουν σε θερμοκρασίες που φτάνουν τους -90 βαθμούς και σχεδόν πλήρη αφυδάτωση. Κατά τη μελέτη αυτής της περιόδου οντογένεσης σε φυσικές συνθήκες, τίθεται το ερώτημα σχετικά με την πιθανή χρήση χαμηλών θερμοκρασιών για μερική και αναστρέψιμη διακοπή της λειτουργίας ανώτερων σπονδυλωτών πλασμάτων, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων.
Cryoconservation
Η κρυοσυντήρηση είναι μια αποτελεσματική μέθοδος αναστολής βιολογικών διεργασιών στα κύτταρα με έκθεση σε χαμηλές θερμοκρασίες. Ταυτόχρονα, η ζωτική δραστηριότητα των κυττάρων διατηρείται κατά τη θέρμανση. Σε δημοτικότητα, αυτή η μέθοδος είναι κατώτερη από την υαλοποίηση των εμβρύων. 1 κρυότοπος (επισημασμένος κρυοφορέας) περιέχει από 1 έως 3 έμβρυα.
Για παράδειγμα, όταν εκτελείτε μια διαδικασία όπως η εξωσωματική γονιμοποίηση, η καλύτερη ενέργεια είναι να μετακινήσετε όχι περισσότερα από δύο έμβρυα στην κοιλότητα της μήτρας. Τα υπόλοιπα ποιοτικά έμβρυα μπορούν να κρυοσυντηρηθούν για μελλοντική χρήση. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για επανάληψη της εξωσωματικής γονιμοποίησης μετά από λίγο, εάν η διαδικασία δείξει αρνητικό αποτέλεσμα. Με τόσοΓια τους σκοπούς, η υαλοποίηση των εμβρύων πραγματοποιείται σε μεμονωμένους φορείς.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, όλα τα έμβρυα καταψύχονται. Για γυναίκες που έχουν σύνδρομο υπερδιέγερσης ωοθηκών κατά την πρόκληση υπερωορρηξίας, αυτό γίνεται πιο συχνά. Σε ποιους άλλους συνιστάται η κατάψυξη; Ασθενείς που πάσχουν από ογκολογικά νοσήματα, ιδίως πριν από μια διαδικασία χημειοθεραπείας ή ακτινοθεραπείας. Στη συνέχεια αυτά τα έμβρυα μεταφέρονται στην κοιλότητα της μήτρας. Η κατάψυξη ενδείκνυται για όλους που έχουν μειωμένες πιθανότητες εγκυμοσύνης μετά από εξωσωματική γονιμοποίηση για κάποιο λόγο. Θα μπορούσε να είναι ένας ενδομήτριος πολύποδας, ανεπαρκές πάχος του ενδομητρίου μέχρι τη στιγμή που προγραμματίζεται η μεταφορά, δυσλειτουργική αιμορραγία.
Βήματα παγώματος
Τα έμβρυα καταψύχονται σε διάφορα στάδια:
- γονιμοποιημένο ωάριο (ζυγώτης);
- στάδιο σύνθλιψης εμβρύου;
- βλαστοκύστη.
Υπάρχουν επί του παρόντος δύο τρόποι κατάψυξης εμβρύων.
Αργό πάγωμα
Η υαλοποίηση των εμβρύων πραγματοποιείται με αργή κατάψυξη. Αυτή η μέθοδος προτάθηκε στη δεκαετία του '70 και είναι μια από τις πρώτες κλασικές μεθόδους κατάψυξης εμβρύων. Βασίζεται στην αργή ψύξη με σταθερό ρυθμό. Αφού τα έμβρυα αποθηκεύονται σε υγρό άζωτο.
Αλλά πρέπει να σημειωθεί ότι κατά την αργή κατάψυξη στο κρυοπροστατευτικό διάλυμα, σχηματίζονται μικροσκοπικοί κρύσταλλοι πάγου, οι οποίοι επηρεάζουν αρνητικά τα κύτταρα του εμβρύου. Μπορείπροκαλούν μερικό ή πλήρη θάνατο του βιοϋλικού κατά τη θέρμανση. Το ποσοστό επιτυχίας των εμβρύων που μεταφέρονται κατά τη διαδικασία αργής κατάψυξης και απόψυξης είναι περίπου 70 τοις εκατό.
Υαλοποίηση
Μετά το 2010 άρχισε να χρησιμοποιείται μια νέα και πιο αποτελεσματική μέθοδος κρυοσυντήρησης - η υαλοποίηση. Σε σύγκριση με την προηγούμενη μέθοδο, αυτή είναι μια εξαιρετικά γρήγορη μέθοδος κατάψυξης βιοϋλικού. Τις περισσότερες φορές, τα έμβρυα υαλοποιούνται μετά από PGD (γενετική διάγνωση).
Όταν χρησιμοποιείται αυτή η διαδικασία, το κρυοπροστατευτικό διάλυμα όπου τοποθετούνται τα έμβρυα δεν σχηματίζει κρυστάλλους πάγου όταν καταψύχεται. Έτσι, μειώνεται η πιθανότητα διάσπασης του εμβρύου. Η προτεραιότητα αυτής της μεθόδου δεν είναι μόνο η μέθοδος κατάψυξης, αλλά και το ποσοστό επιβίωσης των εμβρύων μετά την απόψυξη. Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία, ο αριθμός των επιζώντων μετά τη διαδικασία υαλοποίησης των εμβρύων είναι τουλάχιστον 95 τοις εκατό.
Τι συμβαίνει μετά την προθέρμανση;
Μετά τη θέρμανση, τα έμβρυα σχεδόν δεν διαφέρουν από τα συνηθισμένα έμβρυα. Επίσης, ριζώνουν και αναπτύσσονται καλά. Με την επαναθέρμανση, όλα τα έμβρυα υποβάλλονται σε διαδικασία υποβοηθούμενης εκκόλαψης. Κατά την εκτέλεση αυτής της ενέργειας, το επιφανειακό στρώμα του εμβρύου διαιρείται με μια δέσμη λέιζερ στην επιθυμητή και ασφαλή γωνία. Αυτό διευκολύνει την έξοδο του εμβρύου από το κέλυφος και αυξάνει την πιθανότητα επιτυχούς μεταφοράς στην κοιλότητα της μήτρας.
Η κατάψυξη καθιστά δυνατή την αποθήκευση των εμβρύων για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αυτή η διαδικασία είναι οικονομικά συμφέρουσα, καθώς το κόστος συντήρησης, θέρμανσης καιΗ εμφύτευση του εμβρύου στην κοιλότητα της μήτρας είναι μικρότερη από την επαναλαμβανόμενη διαδικασία της εξωσωματικής γονιμοποίησης.
Η υαλοποίηση θεωρείται ως μια σταδιακή μετάβαση, όπου το ψυχρό διάλυμα όταν ψύχεται κάτω από τη θερμοκρασία μετάπτωσης υάλου. Ταυτόχρονα, παραμένει άμορφο, αποκτά γυάλινη δομή και ποιότητα παρόμοια με τα κρυσταλλικά στερεά. Έτσι, τόσο τα ζωντανά κύτταρα όσο και ολόκληρο το έμβρυο μετατρέπονται σε «γυαλί». Η υαλώδης δομή του υγρού κατά την υαλοποίηση προκύπτει λόγω της ταχείας ψύξης του, δηλαδή η εντροπία του υγρού μειώνεται σε μικρότερο χρονικό διάστημα από την εντροπία της απαιτούμενης κρυσταλλικής δομής.
Με απλά λόγια, ένα υγρό δεν παγώνει όταν η εντροπία του πλησιάζει την εντροπία ενός κρυστάλλου. Αλλά για να υαλοποιηθεί σωστά ένας ζωντανός οργανισμός, είναι απαραίτητο να επιτευχθεί ρυθμός πτώσης θερμοκρασίας ≈ 108 °C/min, και αυτό είναι αδύνατο στην πράξη, επειδή η θερμοκρασία του κρυογονικού υγρού που χρησιμοποιείται είναι ανεπαρκής για αυτό και είναι αδύνατο να χρησιμοποιηθεί το υαλοποιημένο διάλυμα σε μικρότερο όγκο από τον όγκο του ωοκυττάρου. Όλα αυτά αφορούν την υαλοποίηση των εμβρύων. Τι είναι, τώρα έχει γίνει λίγο πολύ ξεκάθαρο.
Οι επιστήμονες μπόρεσαν να αποδείξουν ότι η προσθήκη κρυοπροστατευτικών στο μέσο κατάψυξης καθιστά δυνατή τη γρήγορη μείωση του ρυθμού κατάψυξης. Αυτό σημαίνει ότι σε πυκνότητα 10% αιθυλενογλυκόλης και προπυλενογλυκόλης, ο ρυθμός μειώνεται σημαντικά, σε πυκνότητα 40%, η υαλοποίηση είναι δυνατή με ρυθμό ψύξης 10 °C/min και στο 60%, ο ρυθμός πέφτει στο 50 °C/min. Αλλά με αυξανόμενη πυκνότητατα κρυοπροστατευτικά που εισέρχονται στο περιβάλλον, η αρνητική τους επίδραση στην κατάψυξη των βιοϋλικών αυξάνεται. Η αργή κατάψυξη προκαλεί τη συσσώρευση κρύου νερού στον βιολογικό οργανισμό και στο ενδοκυτταρικό στοιχείο. Αυτή η κατάσταση παρατηρείται λόγω σοβαρής αφυδάτωσης του κυττάρου όταν εμφανίζεται εξωκυτταρικός πάγος.
Συνεπώς, όταν αποκτηθεί μια δομή που μοιάζει με γυαλί, οι χημικές και φυσικές διαδικασίες αφυδάτωσης του σώματος σταματούν. Παρά το γεγονός ότι η εμβρυϊκή υαλοποίηση (αυτό που είναι, περιγράφηκε λεπτομερώς παραπάνω) είναι ένα αρκετά δύσκολο φυσικό σύστημα, υλικά αυτής της δομής μπορούν να βρεθούν στην καθημερινή μας ζωή (γυαλί, σιλικόνη κ.λπ.).
Υαλοποίηση εμβρύων: κριτικές
Αυτή η μέθοδος συλλέγει μόνο θετικά σχόλια. Η διαδικασία υαλοποίησης είναι εφικτή. Έχει όμως πολλά χαρακτηριστικά σε διαφορετικά στάδια ανάπτυξης στα εργαστήρια εξωσωματικής γονιμοποίησης. Η υαλοποίηση δεν είναι η νεότερη μέθοδος κρυοσυντήρησης ζωντανών κυττάρων. Είναι το τελευταίο στάδιο της αργής κατάψυξης. Σήμερα, πολλές γυναίκες έχουν την ευκαιρία να αποκτήσουν μωρό χάρη στις επιστημονικές εξελίξεις.
Συμπεράσματα
Λόγω της εργασίας πολλών επιστημόνων, η υαλοποίηση μπορεί να πραγματοποιηθεί χωρίς τη χρήση ακριβού προγραμματισμένου καταψύκτη, αλλά με απλό εξοπλισμό που ελέγχεται από χειριστή. Έτσι, η μέθοδος απλοποιείται και το τελικό αποτέλεσμα βελτιώνεται. Παρά τα μεγάλα επιτεύγματα στην κρυοσυντήρηση, η εφαρμογή της σωστής διατήρησης των ζωντανών οργανισμών σε χαμηλές θερμοκρασίες σήμερααδύνατο.
