Šiame straipsnyje bus aptariama tokia sąvoka kaip embrionų stiklinimas. Daktaras Masashige'as Kuwayama išrado šį metodą kriotopams dar 2000 m. Pirmasis vaikas gimė stiklinimo embrionų dėka 2003 m. Oocitų išgyvenamumas padidėjo 98 procentais.
Pusė moterų, kurioms atliekamas apvaisinimas mėgintuvėlyje, vis dar turi embrionų. Jiems atliekamas kriokonservavimas, kuris taupo pacientų lėšas. Juk daug lengviau atšildyti ir perkelti embrionus, nei pakartotinai atlikti apvaisinimo mėgintuvėlyje procedūrą. Tai taip pat savotiškas draudimas, jei moteris nepastotų. Kriokonservavimas turi neabejotiną pranašumą – užkertamas kelias gyvybingų embrionų, likusių po protokolo, žūties.
Ontogeny
Subjektyvaus organizmo vystymosi, arba ontogenezės, eiga prasideda nuo apvaisinimo momento ir baigiasi jo mirtimi. Šis judėjimastęstinis laike ir turi nepataisomą charakterį. Ir niekaip negalime jo sustabdyti ar sulėtinti jos vystymosi. Tačiau gamtoje yra išimčių. Tai augalai, bestuburiai ir net kai kurie elementarieji stuburiniai gyvūnai, kurie žemoje temperatūroje nepasižymi gyviems organizmams būdingomis savybėmis.
Kas yra sustabdyta animacija?
Embrionų stiklinimas bus aptartas toliau. Individualus ramybės laikotarpis vadinamas sustabdyta animacija. Taigi, pavyzdžiui, daugelis Sibiro gyvūnų išgyvena iki -90 laipsnių temperatūrą ir beveik visišką dehidrataciją. Tiriant šį ontogenezės periodą natūraliomis sąlygomis, kyla klausimas, ar žema temperatūra gali būti naudojama daliniam ir grįžtamam aukštesniųjų stuburinių būtybių, įskaitant žmones, funkcionavimui nutraukti.
Kryokonservacija
Kryokonservacija yra veiksmingas būdas sustabdyti biologinius procesus ląstelėse veikiant žemai temperatūrai. Tuo pačiu metu kaitinant išsaugoma gyvybinė ląstelių veikla. Populiarumu šis metodas yra prastesnis už embrionų stiklinimą. Viename kriotope (pažymėtame krionešyje) yra nuo 1 iki 3 embrionų.
Pavyzdžiui, atliekant tokią procedūrą kaip IVF, geriausias veiksmas yra perkelti ne daugiau kaip du embrionus į gimdos ertmę. Likę kokybiški embrionai gali būti užšaldyti vėlesniam naudojimui. Jais taip pat galima pakartoti IVF po kurio laiko, jei procedūros rezultatas bus neigiamas. Su tokiaistikslais, embrionų stiklinimas atliekamas ant atskirų nešiotojų.
Kai kuriais atvejais visi embrionai užšaldomi. Moterims, kurioms yra kiaušidžių hiperstimuliacijos sindromas dėl superovuliacijos indukcijos, tai daroma dažniausiai. Kam dar rekomenduojama šaldyti? Pacientams, sergantiems onkologinėmis ligomis, ypač prieš chemoterapijos ar radioterapijos procedūrą. Tada šie embrionai perkeliami į gimdos ertmę. Šaldymas skirtas visiems, kuriems po IVF dėl kokių nors priežasčių sumažėja tikimybė pastoti. Tai gali būti endometriumo polipas, nepakankamas endometriumo storis iki planuojamo pernešimo, disfunkcinis kraujavimas.
Stingstantys žingsniai
Embrionai užšaldomi įvairiais etapais:
- apvaisintas kiaušinėlis (zigota);
- embriono traiškymo stadija;
- blastocista.
Šiuo metu embrionus galima užšaldyti dviem būdais.
Lėtas užšaldymas
Embrionų stiklinimas atliekamas lėtai užšaldant. Šis metodas buvo pasiūlytas dar aštuntajame dešimtmetyje ir yra vienas iš pirmųjų klasikinių embrionų šaldymo metodų. Jis pagrįstas lėtu aušinimu pastoviu greičiu. Po to, kai embrionai laikomi skystame azote.
Tačiau reikia pastebėti, kad lėto užšaldymo metu krioprotekciniame tirpale susidaro mikroskopiniai ledo kristalai, kurie neigiamai veikia embriono ląsteles. Galiišprovokuoti dalinę ar visišką biomedžiagos mirtį kaitinant. Lėto užšaldymo ir atšildymo metu perkeltų embrionų sėkmės rodiklis yra maždaug 70 proc.
Vitrifikacija
Po 2010 m. pradėtas taikyti naujas ir efektyvesnis kriokonservavimo būdas – stiklinimas. Palyginti su ankstesniu metodu, tai itin greitas biomedžiagos užšaldymo būdas. Dažniausiai embrionai stiklinami po PGD (genetinės diagnozės).
Naudojant šią procedūrą, nuo šalčio apsaugantis tirpalas, į kurį dedami embrionai, sušalus nesudaro ledo kristalų. Taigi sumažėja embriono suirimo tikimybė. Šio metodo prioritetas yra ne tik šaldymo būdas, bet ir embrionų išgyvenamumo procentas po atšildymo. Remiantis statistika, išgyvenusiųjų skaičius po embrionų stiklinimo proceso yra mažiausiai 95 procentai.
Kas nutinka po apšilimo?
Po atšilimo embrionai beveik nesiskiria nuo įprastų embrionų. Jie taip pat gerai įsišaknija ir vystosi. Atšilus, visi embrionai perima pagalbinį procesą. Atliekant šį veiksmą, paviršinis embriono sluoksnis padalijamas lazerio spinduliu norimu ir saugiu kampu. Tai palengvina embriono išėjimą iš apvalkalo ir padidina sėkmingo perkėlimo į gimdos ertmę galimybę.
Užšaldymas suteikia galimybę embrionus laikyti ilgą laiką. Šis procesas ekonomiškai naudingas, nes kainuoja konservavimas, atšilimas irembriono implantavimas į gimdos ertmę yra mažesnis nei kartotinis apvaisinimas mėgintuvėlyje.
Vitrifikacija laikoma faziniu perėjimu, kai š altas tirpalas atšaldomas žemiau stiklėjimo temperatūros. Tuo pačiu metu jis išlieka amorfiškas, įgauna stiklinę struktūrą ir kokybę, panašią į kristalines kietąsias medžiagas. Taigi tiek gyvos ląstelės, tiek net visas embrionas virsta „stiklu“. Stiklinė skysčio struktūra stiklinimo metu gaunama dėl greito jo aušinimo, tai yra, skysčio entropija sumažėja per trumpesnį laiką nei reikiamos kristalinės struktūros entropija.
Paprastais žodžiais tariant, skystis neužšąla, kai jo entropija artėja prie kristalo entropijos. Bet norint tinkamai sustiklinti gyvą organizmą, reikia pasiekti ≈ 108 °C/min temperatūros kritimo greitį, o tai praktiškai neįmanoma, nes tam nepakanka naudojamo kriogeninio skysčio temperatūros, o neįmanoma panaudoti stiklinto tirpalo mažesniame tūryje nei oocito tūris. Tai viskas apie embrionų stiklinimą. Kas tai yra, dabar tapo daugiau ar mažiau aišku.
Mokslininkams pavyko įrodyti, kad į šaldymo terpę pridėjus krioprotektorius galima greitai sumažinti užšalimo greitį. Tai reiškia, kad esant 10% etilenglikolio ir propilenglikolio tankiui, greitis žymiai sumažėja, esant 40% tankiui, stiklinimas galimas esant 10 °C/min aušinimo greičiui, o esant 60%, greitis sumažėja iki 50 °C/min. Tačiau didėjant tankiuiį aplinką patenkančių krioprotektorių, didėja jų neigiamas poveikis biomedžiagų užšalimui. Lėtas užšalimas provokuoja atšaldyto vandens kaupimąsi biologiniame organizme ir tarpląsteliniame elemente. Ši būklė pastebima dėl didelės ląstelės dehidratacijos, kai atsiranda tarpląstelinis ledas.
Atitinkamai, gavus stiklinę struktūrą, sustoja cheminiai ir fiziniai organizmo dehidratacijos procesai. Nepaisant to, kad embriono stiklinimas (kas tai yra, buvo išsamiai aprašyta aukščiau) yra gana sudėtinga fizinė sistema, tokios struktūros medžiagų galime rasti mūsų kasdieniame gyvenime (stiklas, silikonas ir kt.).
Embrionų stiklinimas: apžvalgos
Šis metodas renka tik teigiamus atsiliepimus. Stiklinimo procedūra yra įmanoma. Tačiau ji turi daug savybių skirtinguose IVF laboratorijų vystymosi etapuose. Vitrifikacija nėra naujausias gyvų ląstelių kriokonservavimo būdas. Tai paskutinis lėto užšalimo etapas. Šiandien daugelis moterų turi galimybę susilaukti kūdikio dėl mokslo pažangos.
Išvados
Dėl daugelio mokslininkų darbų stiklinimas gali būti atliktas nenaudojant brangaus užprogramuoto šaldiklio, o naudojant paprastą įrangą, kurią valdo operatorius. Taigi metodas supaprastinamas ir galutinis rezultatas pagerinamas. Nepaisant didelių kriokonservavimo pasiekimų, šiandien įgyvendinamas teisingas gyvų organizmų išsaugojimas žemoje temperatūrojeneįmanoma.
