культивирование эмбрионов что это такое
Культивирование эмбрионов
Культивирование эмбрионов – один из важнейших этапов процедуры ЭКО. Врач – эмбриолог отбирает яйцеклетки и оплодотворяет их подготовленной спермой. После эмбрионы доращивают до стадии бластоцисты и самые жизнеспособные переносят в полость матки.
Культивирование эмбрионов, день первый
В первый день развития у большинства ооцитов появляются первые признаки оплодотворения. К сожалению, не все яйцеклетки годные; в среднем около 10-15% от полученных яйцеклеток незрелые или дегенеративной формы, и являются непригодными к оплодотворению. Через 16-20 часов после инсеминации яйцеклетки наступает стадия презиготы.
Перенос эмбриона в стадии пронуклеусов практикуется крайне редко. Главной причиной является то, что в организме женщины зародыш в данное время должен находиться в маточной трубе, а не в матке. Ну и, конечно, отобрать пригодный эмбрион на данной стадии практически невозможно из-за отсутствия четких общепринятых показателей, а естественная выбраковка ещё не происходит. Однако на стадии пронуклеусов практикуется криконсервирование (замораживание) оплодотворенных яйцеклеток.
Культивирование эмбрионов, день второй
На вторые сутки после оплодотворения яйцеклетки происходит дробление, то есть деление клетки на две, их называют бластомерами. На данной стадии оценивается качество эмбриона, точнее, соотношение в цитоплазме объёмов зародыша и безъядерных фрагментов. Специалисты утверждают, что чем больше ануклеарных (безъядерных) фрагментов, тем ниже потенциал к дальнейшему развитию и, соответственно, к имплантации. Кроме этого, оценивается ещё относительный размер бластомеров и его форма.
На вторые сутки перенос эмбриона в матку практикуют в тех случаях, если оплодотворились одна или две яйцеклетки. Так как пребывание вне организма и вредоносное воздействия в условиях культивирования было минимальным, что благоприятно для эмбриона, его переносят в матку, не дожидаясь стадии бластоцисты.
Культивирование эмбрионов, день третий
В мировой практике ЭКО на протяжении многих лет трансплантировали эмбрионы на 3 сутки из-за несовершенства техники в лабораториях. Когда стало доступно более длительное культивирование, всё более очевидным становилось, что на третьи сутки оценка жизнеспособности является не совсем надёжной.
Культивирование эмбрионов, день четвёртый
На четвертые сутки количество клеток увеличивается до шестнадцати бластомеров. Происходит процесс компактизации: уплотняются межклеточные контакты, сглаживается поверхность эмбриона. Далее наступает стадия морулы. В организме матери именно в этот момент зародыш из маточной трубы попадает в полость матки. Только в конце четвертых суток развития начинается процесс кавитации, когда внутри морулы образуется полость.
Перенос эмбриона в стадии морулы в матку максимально приближён к естественному физиологическому развитию событий, поэтому зачастую даёт замечательные результаты.
Культивирование эмбрионов, пятый и шестой день
На пятый-шестой день развития полость внутри морулы увеличивается и достигает 50% её объёма, с этого момента она называется бластоциста.
Эмбриобласт располагается внутри трофэктодермического пузырька и, собственно, даёт начало телу плода.
Качество бластоцисты оценивается в основном по размеру полости, чем она больше и лучше развит эмбриобласт и трофэктодерма, тем больше потенциал эмбриона к благополучной имплантации. Процесс освобождения (хэтчинга) эмбриона от блестящего слоя происходит после достижения полостью бластоцисты значительных размеров и растяжения, а впоследствии и разрыва блестящей оболочки. Только после хэтчинга бластоциста способна прикрепиться в матке.
Перенос эмбриона на пятые-шестые сутки в современном мире делают чаще всего. По статистике, каждый второй зародыш в стадии бластоцисты успешно имплантируется. Это позволяет переносить всё меньше эмбрионов и тем самым уменьшать риск многоплодия, увеличивая частоту наступления беременности.
С появлением современных технологий культивирование эмбрионов стало возможным в более длительные сроки. Продлённое культивирование в специальных современных средах, отдельных для каждой стадии развития, имитирует микроокружение зародыша. Достигаются прекрасные результаты, бесплодие уже не является приговором.
Культивирование эмбрионов
Процесс культивирования эмбрионов непосредственно относится к процедуре искусственного оплодотворения. На сегодняшний день, бесплодие одного из партнёров больше не является окончательным вердиктом в вопросе возможности иметь детей, так как, благодаря достижениям медицины, доступными являются процедуры оплодотворения яйцеклеток в искусственных условиях, в том числе, метод экстракорпорального оплодотворения (метод ЭКО).
Именно ЭКО считается одним из наиболее эффективных способов зачатия ребёнка парами, в которых, в силу наличия некоторых патологий или заболеваний, женщина не может зачать или выносить плод, или же мужчина имеет репродуктивные проблемы. Такой способ является методом преодоления бесплодия, но он не лечит его.
Общее понятие об ЭКО: этапы процедуры, показания к назначению
Экстракорпоральное оплодотворение подразумевает, что само зачатие происходит не в женском организме, а в условиях лаборатории. Если в силу определённых обстоятельств женщина не может забеременеть, а устранение этих факторов затруднено или невозможно, ЭКО даёт высокие шансы выносить и родить малыша даже с наличием некоторых проблем со здоровьем у мужчины или у женщины.
ЭКО назначается в случаях, когда у пациентки диагностирована непроходимость маточных труб, либо если они были удалены, если у мужчины отмечается низкое количество или малая активность сперматозоидов, или же если ранее осуществлялось 2-4 цикла стимуляции овуляции или внутриматочной инсеминации, но они прошли безуспешно.
Если у женщины выявлено малое количество яйцеклеток, этот фактор может быть показанием к проведению ЭКО с использованием донорских яйцеклеток.
ЭКО эффективно и при эндометриозе – заболевании, вызывающем неконтролируемое разрастание слизистой оболочки матки.
Вся процедура является достаточно сложной и длительной, она осуществляется в несколько этапов, расположенных в строгой последовательности.
Изначально пара проходит общее клинико-биохимическое обследование, чтобы обнаружить наличие показаний или противопоказаний к ЭКО. Следующим шагом является разработка протокола ЭКО – под этим термином понимается режим введения гормональных препаратов, призванных стимулировать яичники на выработку яйцеклеток. Препараты могут вводиться перорально, внутривенно, внутримышечно, обязательно в строго определённом порядке и под наблюдением доктора.
Как только яйцеклетки созревают, их извлекают хирургическим путём, и подвергают оплодотворению мужской спермой в лабораторных условиях.
Следующий этап – культивирование эмбрионов в стерильной среде инкубатора. В среднем, этот период занимает от 2 до 6 дней. Всё это время оплодотворённые яйцеклетки находятся под наблюдением специалистов-репродуктологов.
По достижению эмбрионами нужной стадии развития, они переносятся в полость матки женщины. Обычно в матку вживляются два эмбриона, второй переносится туда спустя некоторое время после первого, чтобы увеличить вероятность беременности.
Далее медики переходят к поддержке лютеиновой фазы менструального цикла – этапа, когда организм производит гормональную подготовку матки к беременности.
Суть процесса культивирования эмбрионов
Процесс культивирования представляет собой создание условий для оплодотворения яйцеклетки, а также наблюдение за развитием из неё эмбрионального организма. Особенность этого процесса заключается в том, что клеточное развитие происходит не в естественных условиях, а в искусственно созданной среде. Состав и качество такой среды идентичны содержимому маточных труб, состоянию стенок и полости матки.
Как происходит подготовка к забору (пункции) яйцеклеток
Культивирование эмбрионов подразумевает необходимость физического изъятия яйцеклетки из яичника женщины. Подобная процедура требует обязательной подготовки, правила которой женщина начинает соблюдать заранее. За пять дней следует избегать половых актов, отказаться от употребления спиртного, жареной, копчёной, жирной пищи. Запрещено посещать баню, сауну, принимать горячие ванны.
Накануне процедуры следует:
Утром перед пункцией запрещено курить, кушать, пить, жевать жевательную резинку. Если женщина носит контактные линзы, на время операции их лучше не надевать.
Дата проведения процедуры должна соотноситься со временем естественной овуляции.
Техника проведения пункции яйцеклеток
По сути, процедура не особенно отличается от трансвагинального УЗИ. Во влагалище пациентке вводится специальный датчик, который выводит на экран аппарата изображение. Однако, в отличие от УЗИ, датчик имеет специальную насадку – устройство для пунктирования.
Пациентку могут погрузить в состояние медикаментозного сна, или осуществить местное обезболивание, так как сама по себе процедура причиняет некоторый дискомфорт и болевые ощущения.
Проведя осмотр близлежащих органов, медик изучает состояние, размеры и расположение яичников непосредственно перед пункцией.
Далее доктор, используя направляющую линию датчика, определяет точность попадания пункционной иглы в фолликул. После этого, из устройства выдвигается сама игла, которая прокалывает стенку влагалища и фолликул.
Прибор всасывает в себя содержимое фолликула по такому же принципу, как происходит забор крови из вены – давлением воздуха. Аспирационная игла втягивается в прибор, после чего он извлекается из влагалища. Содержимое фолликула, вместе с яйцеклеткой, определяется в специальную стерильную пробирку. Процедура повторяется, пока нужное количество яйцеклеток не будет изъято из фолликула.
Весь процесс обычно длится 10-15 минут. Если же у женщины присутствует большое количество созревших яйцеклеток, процедура пункции может продолжаться и 40-50 минут.
В следующие два дня после операции, женщина может ощущать слабость, тянущие боли в нижней части живота, сонливость. Допускаются незначительные кровянистые выделения из влагалища.
Этап культивирования эмбрионов в процессе осуществления ЭКО
После забора яйцеклеток, их подвергают оплодотворению – обычно это происходит через несколько часов после пункции. С момента, когда доктор проводит оценку факта наступления оплодотворения, отсчитывается начало этапа культивирования. День процедуры пункции фолликулов считается нулевым.
В целом, этап культивирования занимает до шести дней.
Первый день. Доктор осматривает ооциты (яйцеклетки, которые подвергались оплодотворению). У большинства из них уже обнаруживаются признаки успешного оплодотворения. Однако, из всех наличествующих ооцитов, примерно 10-15% являются непригодными для дальнейшей культивации, так как являются незрелыми или имеют дегенеративные формы.
Через 16-20 часов после инсеминации у яйцеклеток наблюдается стадия презиготы: в клетке уже присутствуют мужской и женский типы генетического материала, которые ещё не слились в единое целое. В таком случае считается, что оплодотворение прошло успешно.
Существуют случаи, когда одну яйцеклетку оплодотворяют два и более сперматозоида – такие зародыши отбраковываются и не участвуют в дальнейшем в процессе культивации. Возможно и полное отсутствие результата инсеминации, когда не оплодотворяется ни одна яйцеклетка.
В этот период времени оплодотворённую клетку могут подвергнуть консервации. Крайне редко в первый день осуществляется перенос зиготы в женский организм: во-первых, на этой стадии эмбрион ещё должен некоторое время находиться в маточных трубах, а не в матке, во-вторых, медики предпочитают ждать наступления этапа естественной выбраковки эмбрионов, а также проявления у них любых показателей, по которым можно отобрать наиболее удачный для дальнейшей беременности эмбрион.
Второй день. В оплодотворённых яйцеклетках происходит их дробление на две части – бластомеры. В этот период медики уже могут оценить качество зародыша по соотношению объёма зародыша к безъядерным фрагментам в цитоплазме. Клетки, в которых количество безъядерных элементов превышает по объёму сам зародыш, считаются материалом с низким потенциалом к имплантации.
Если на второй день возможно отобрать одну или две яйцеклетки подходящего качества, их могут уже вживить в женский организм.
Третий день. В это время количество оплодотворённых бластомеров приближается к 6-8 клеткам. В течении первых двух дней развитие эмбриона происходило за счёт ресурсов, накопленных яйцеклеткой в период её созревания в яичнике. Если у клетки присутствуют хромосомные патологии, на третий день она останавливается в развитии, то есть в действие вступает так называемый процесс естественной отбраковки.
Долгое время с момента изобретения метода ЭКО, трансплантация эмбриона происходила именно в этот день, так как более длительный процесс культивирования был недоступен из-за несовершенства существующей на тот момент лабораторной техники. Сейчас эта проблема решена развитием более современных технологий ЭКО.
Четвёртый день. Количество бластомеров доходит до 16 штук. В этот период начинается процесс компактизации клеток. Он заключается в том, что межклеточные контакты уплотняются, а поверхность эмбриона сглаживается. Четвёртый день характеризуется также началом стадии морулы. В женском организме в это время зародыш переходит по маточным трубам в полость матки. Именно поэтому имплантация эмбриона часто происходит именно в такой момент. В конце четвёртого дня в моруле образуется полость.
Пятый и шестой день. Зародыш переходит в стадию бластоцисты, когда объём внутренней полости морулы достигает более 50% общего её объёма. Бластоциста состоит из трофэктодермы и эмбриобласта.
Трофэктодерма относится к внешнему слою эмбриона – она отвечает за его прикрепление к эпителию матки. Эмбриобласт формирует начальное развитие тело плода, и представляет собой совокупность клеток внутри трофэктодермического пузыря.
На этом заключительном этапе процесса культивации у медиков есть возможность оценить качество бластоцисты по размеру её полости, по степени развития её составных частей (трофэктодермы и эмбриопласта).
Наиболее эффективно имплантация зародыша осуществляется именно на пятый или шестой день культивации.
По статистике, каждый второй эмбрион шестого дня помещается в матку с дальнейшим успешным исходом. Таким образом удаётся избежать проявлений многоплодия и переноса большого количества эмбрионов в матку для увеличения степени успешности процедуры ЭКО.
Криокультивация эмбрионов: процесс консервации
В некоторых случаях инсеминация яйцеклеток даёт больше 2-3 успешно оплодотворённых зародышей. В случае, если их количество достигает 8-10 штук, медики могут рекомендовать заморозить их. Если первая процедура ЭКО пройдёт неудачно, у пары уже будет материал для следующей попытки.
Для заморозки подходят яйцеклетки, только что прошедшие процесс оплодотворения, бластоцисты, а также четырёх- и восьмиклеточные эмбрионы.
Процесс переноса ранее замороженных яйцеклеток требует некоторой подготовки, при этом пункция и стимуляция яичников исключается. Для женщин с нормальным менструальным циклом и овуляцией, перенос законсервированных зародышей назначается на 7-10 день с начала цикла овуляции.
Если же цикл нарушен, сперва его восстанавливают посредством проведения гормональной терапии.
Проведение ЭКО с использованием замороженных клеток несколько снижает шансы успешного достижения беременности.
Успешность лабораторного этапа ЭКО, в том числе, процесса культивации эмбрионов, зависит от качества исходного биологического материала – сперматозоидов и яйцеклеток, а также от опыта и квалификации медиков, осуществляющих процесс культивации. Культивация занимает до 6 дней, при этом наиболее успешно проходит имплантация, осуществлённая именно на пятый или шестой день развития зародыша.
Культивирование эмбрионов после процедуры ЭКО
Современные лабораторные условия, в которых проводится подращивание, максимально приближены к естественной среде женских репродуктивных органов. В инкубаторах поддерживается определенная температура, влажность и газовый состав воздуха.
Питательные среды насыщаются различными веществами, в том числе, аминокислотами, витаминами и минералами, необходимыми для роста. В Клинике репродукции и генетики EVACLINIC IVF используют двухступенчатые среды, повторяющие изменение условий при прохождении оплодотворенной яйцеклетки по фаллопиевым трубам в матку.
Процесс культивирования проходит согласно стадиям эмбрионального развития по дням. Перенос осуществляется на 3 или 5 сутки после оплодотворения в зависимости от количества полученных эмбрионов – чем их больше, тем дольше выращивание.
1. Через 16-18 часов после контакта яйцеклеток и сперматозоидов оценивают успешность оплодотворения – подсчитывают ооциты с двумя ядрами (женским и мужским). Их и отделяют для дальнейшего выращивания.
2. На 2 сутки происходит полноценное слияние генетического материала с образованием зиготы, которая начинает делиться. Ее клетки теперь называют бластомерами. В это время изучают формы и размеры бластомеров, а также степень фрагментации (объем безъядерных клеток). Чем их больше, тем ниже имплантационный потенциал.
3. На 3 сутки деление продолжается, число бластомеров увеличивается: сначала 4, потом 6 и 8 клеток. Эмбриолог определяет число жизнеспособных зародышей. Если их остается мало, осуществляют перенос.
4. На 4 день эмбрион состоит из 16-18 бластомеров, напоминает тутовую ягоду и называется морулой. Внутри него начинает формироваться полость. Уровень его развития позволяет провести генетическую диагностику и даже определить пол будущего ребенка.
5. К 5 дню полость занимает не менее половины объема морулы, которая теперь носит название бластоцисты. Она имеет наружную часть – трофобласт, которым прикрепляется к эндометрию. Вероятность имплантации значительно увеличивается.
Результаты культивирования заносятся в специальный протокол, где используют буквенно-цифровые обозначения. Степень фрагментации обозначают латинскими буквами A, B, C, D (A – фрагментации нет, D – практически все бластомеры не имеют ядра). Количество клеток оценивают согласно дню развития. Размер бластоцисты, качество трофобласта и внутриклеточной массы отмечают отдельно.
При проведении ЭКО в EVACLINIC IVF квалифицированные эмбриологи ведут тщательный отбор эмбрионов, тщательно следят за поддержанием условий в высокотехнологично оборудованной лаборатории, благодаря чему успешно имплантируются практически все бластоцисты. Узнать об оборудовании, где эмбрионы культивируются, а также о VIP-отеле для Ваших эмбрионов можно в этой статье.
Культивирование эмбрионов
Онлайн-консультация
Культивирование эмбрионов – процедура, посредством которой осуществляются процессы получения и взращивания эмбрионов в искусственно созданных условиях (не используется женское тело). В ходе этого процесса зародыши снабжаются всем необходимым для полноценного развития и существования. Процесс культивирования в лабораторных условиях длится не более одной полной недели.
Содержание
Как осуществляется процесс культивации эмбрионов?
Первый этап лабораторной процедуры предполагает взятие ооцитов на пункции. Яйцеклетки помещаются в инкубатор, поскольку ооциты должны содержаться при следующих условиях:
В инкубаторе создаются комфортные для жизни и развития условия (как в женском организме). В этом устройстве соблюдается заданный температурный режим, уровень влажности, оптимальный воздушный состав. Внешне агрегат схож с холодильным оборудованием.
Процесс культивирования эмбрионов начинается сразу после того, как яйцеклетка оплодотворится мужским семенем. Как правило, ведущие лаборатории, специализирующиеся на искусственном оплодотворении, проводят процесс культивации эмбрионов в каплях, где поддерживается специализированная культуральная среда. Эти капли расположены в специальных чашках и покрыты слоем минерального масла. Посуда, в которой распложены зародыши, постоянно содержаться в инкубаторных условиях, допускается изъятие всего на несколько минут, в течение которых выполняются необходимые ежедневные манипуляции. Эмбрионы располагаются в каплях. Они крошечны в размерах, их невозможно рассмотреть без специального увеличительного оборудования.
Обеспечение безопасного функционирования инкубатора в лабораторных условиях
Наша лаборатория отличается тем, что весь процесс культивирования выполняется по стандарту САР, разработанным американской коллегией патологов. Такой контроль качества гарантирует максимальную защиту от различных незапланированных и экстремальных ситуаций. Кроме того, специалисты наблюдают не только за эмбрионами, но и контролируют работу самого инкубирующего устройства – они выполняют периодические замеры основных показателей с помощью независимых приборов. Если в ходе измерения показатели температурного режима, уровень влажности или концентрация СО2 превышены или меньше нужного значения, то специалист осуществляет корректировку. Более того, инкубаторные устройства подключаются к сигнализационной системе, то есть при сбое осуществляется оповещение.
Для поддержания в инкубационной камере заданного состава атмосферы к агрегату подключена подача углекислого газа. Всего подключено две линии, которые не зависят друг от друга, подача осуществляется с баллонов. Две линии разработаны для того, чтобы в случаях, когда в одном баллоне заканчивается газ, моментально переключаться на второй источник питания.
Также продумано энергоснабжение, чтобы инкубатор не остался без электричества. Имеется две питающих линии, а также агрегат подключен к источнику бесперебойного питания (ИБП).
Что требуется для полноценного развития эмбрионов?
Основное правило – зародышу необходимо создать максимально комфортные условия, схожие с естественными.
Для достижения оптимальных условий применяются:
Какое количество эмбрионов дорастает до стадии бластоциты в процессе культивирования?
Успешность процедуры составляет 40-50%. Доля зрелых клеток после пункции 70-80%. Процедура правильного оплодотворения достигается у 70-80% эмбрионов. В результате на пункции имеет десяток яйцеклеток, при этом среднее число полученных бластоцит к окончанию процедуры равняется двум или трем.
Какие применяются культуральные среды?
Наша клиника применяет среды, прошедшие сертификацию и пригодные для полноценного выращивания эмбрионов. Все полученные материалы проходят контроль на уровень кислотности и осмолярности, кроме того, их тестируют на показатель выживаемости сперматозоидов.
Как вырастить больше бластоцист?
Наша лаборатория использует собственную новейшую методику культивирования, происходящей в звуковой среде, в результате которой создаются особые условия, которые более приближены к физиологическим. Технология основывается на том, что на культуральную чашку воздействуют акустические колебания. В качестве звуковых колебаний применяются звуки в материнском организме, которые записываются с помощью фонендоскопа, также применятся морские звуки, музыка различных жанров, а также речь будущих родителей.
Такой подход к культивированию гарантирует рост вероятности оплодотворения на 6%, при этом количество эмбрионов, сформировавших бластоцисты, увеличивается на 20%.
По каким критериям оценивается качество эмбриологической лаборатории
Чтобы провести полноценную оценку успешности работы лаборатории, необходимо обратить внимание на следующие показатели:
Почему на культивацию эмбрионов уходит 6 дней?
В естественных условиях попадание эмбриона в матку осуществляется на четвертый день развития, по этой причине физиологичнее доращивать эмбрионы до бластоцисты, а после выполнять перенос. Эмбрион на 6-7 день развития начинает искать себе место в матке и после вживается в эндометрий.
Достоинства технологии «Культивирования в звуковой среде» относительно стандартной процедуры
Прежде чем оказаться в матке, эмбриону и соответственной яйцеклетке требуется проделать путь от яичника сквозь маточные трубы до матки. Данная процедура сопровождается движением ресничек в маточной трубе, также происходит передвижение трубной жидкости вокруг эмбриона. Более того, в материнской утробе эмбрион подвергается воздействиям механических и звуковых колебаний. В результате развитие эмбриона происходит в условиях акустических и динамических воздействий.
В лабораторных условиях культивация эмбриона осуществляется в небольших каплях среды, при этом соблюдаются статичные условиях, поскольку материал лежит на полке в инкубаторе, при этом концентрация агентов, которые токсичны и вредны для пациента, увеличивается. Чтобы избавиться от накопленных метаболитов эмбриологи меняют культуральную среду на свежую. Если чаша подвергается вибрационным процессам, то выполняется постоянное перемешивание среды, в результате уменьшается локальная концентрация токсичных метаболитов. Кроме того, вибрационные воздействия влекут за собой изменение внутриклеточного обмена кальция, а также повышается синтез факторов роста.
Наша клиника выполнила исследования на одной тысяче ооцитов, при этом мы предварительно поделили их на две группы:
В ходе исследования было доказано, что вибрационные воздействия положительно сказались на процедуру развития эмбрионов, в результате вырос процент правильного оплодотворения яйцеклетки на 6%, а уровень формирования бластоцист на 20%, что значимо для ЭКО.
Что значит «можно позвонить своим эмбрионам»?
В нашей практике часто встречаются пациенты, которые тяжело переносят разлуку со своими эмбрионами (хотя процесс культивирования длится всего 6 дней). Поэтому мы предлагаем уникальную возможность «общения» со своими эмбрионами посредством мобильной связи. Эта процедура выполняется так, пациент звонит по мобильному в инкубатор, где расположены его эмбрионы. Таким образом, они получают звуковые колебания своих будущих родителей.