Автор фото, Serenity Strull/ BBC
Підпис до фото, Яйцеклітини та сперматозоїди – дуже чутливі клітини, тому маніпуляції з ними під час процесу ЕКЗ можуть призвести до їхнього пошкодження
Відтоді, як народилася перша дитина, зачата за допомогою ЕКЗ – Луїза Джой Браун – минуло понад 45 років, але ця процедура досі не гарантує успіх для багатьох пар. Чи можуть це змінити нові дослідження?
Ембріолог бере чашку для культивування, що містить чотири людські яйцеклітини. Кожна з них щойно була запліднена сперматозоїдом – ці яйцеклітини почнуть розвиватися в ембріони. Лікар сподівається, хоча б один із них стане здоровою дитиною. У день, коли ви читаєте цю статтю, сотні, а може навіть тисячі пар вийдуть із клінік по всьому світу з надією на успіх.
Для людей, які проходять через екстракорпоральне запліднення (ЕКЗ), наступні дні – це напружена, болісна гра очікування. До цього часу вони вже пройшли через багато випробувань – фізичних та емоційних.
Деякі з них для більшої упевненості обирають додаткові опції. За окрему плату ембріолог може поставити чашку з цими дорогоцінними ембріонами у високотехнологічну машину, яка називається пристроєм сповільненої зйомки. Спеціаліст натискає кнопку – і мікроскоп і камера всередині кожні десять хвилин роблять знімки ембріонів, що розвиваються, протягом наступних кількох днів, спостерігаючи за ними. Медики часто кажуть парам, що такий аналіз може підвищити шанси на успішні пологи.
На жаль, це неправда. Дослідження, опубліковане в провідному медичному журналі The Lancet у липні 2024 року, порівнювало результати понад 1500 процедур ЕКЗ. Під час одних використовували сповільнену зйомку, а під час інших – ні.
“Суттєвої різниці в рівні народжуваності не було”, – каже Прія Бхіде, старша викладачка відділу дослідження жіночого здоров’я Лондонського університету королеви Мері та співавторка дослідження.
Вже 10 млн дітей
З моменту народження Луїзи Браун 25 липня 1978 року завдяки ЕКЗ у світі народилося більше 10 мільйонів дітей. Браун була першою людиною, яку зачали за допомогою цієї методики після понад десятирічних досліджень.
У США за допомогою цієї революційної технології щорічно народжуються приблизно 2% усіх дітей. Крім того, рівень народжуваності під час циклів ЕКЗ протягом багатьох років неухильно зростав – згідно з даними Британії, з початку 1990-х років він збільшився приблизно втричі для жінок віком до 38 років. У США кількість народжених в результаті допоміжних репродуктивних технологій (99% таких процедур припадає на ЕКЗ) у 2020 році в 1,6 раза вища, ніж десять років тому.
І все ж рівень народжуваності одного циклу пересадки ембріона для жінок віком близько 35 років досі становить лише 30% у Британії та 39% у США. У жінок різного віку лише 45% циклів перенесення ембріонів призвели до народження дітей у США, хоча цей показник зріс з 36% у 2011 році.
Тобто ЕКЗ досі є довгою та болісною процедурою, яка не дає гарантії успіху.
Автор фото, Serenity Strull/ BBC
Підпис до фото, Магнітні наночастинки, які прилипають до яйцеклітин і сперматозоїдів, можуть полегшити роботу з цими чутливими клітинами
Хоча деякі покращення показників успіху ЕКЗ дійсно відбулися, спроби зробити цю процедуру ефективнішою мали неоднозначні результати. Сумніви щодо сповільненої зйомки, наприклад, існують роками. Попередній Кокранівський огляд досліджень на цю тему, у якому брала участь Бхіде, дійшов висновку, що доказів того, що ця методика впливає на рівень народжуваності, бракує. Дані, доступні на той час, каже Бхіде, не були такими надійними, як ті, які вона з колегами зібрали у своїй останній роботі.
Нове дослідження команди підтверджує той факт, що сповільнена зйомка не має значної користі для пар, які проходять ЕКЗ. Однак попри це її широко пропонують клініки з лікування фертильності по всьому світу. Деякі британські клініки беруть за неї додатково до 700 фунтів стерлінгів (900 доларів США). У США середня вартість цього”додатку” становить близько 500 доларів США за цикл.
“Люди дуже захопилися цією новою технологією і просто почали її використовувати, не маючи вагомих доказів”, – каже Бхіде.
Як покращити виснажливу процедуру
Тим часом ЕКЗ залишається виснажливою процедурою. Кілька циклів, кожен з яких часто коштує тисячі доларів, можуть закінчитися невдачею. Жінки тижнями вколюють собі препарати, терплять болісні хірургічні процедури, а емоційний вплив на пари може бути настільки сильним, що іноді призводить до розриву стосунків.
Вчені з усього світу розробляють методи, які можуть покращити шанси на успіх. Хоча існує багато взаємопов’язаних причин, чому лікування ЕКЗ може бути неефективним, цілком можливо, що існують методи, які можуть змінити цю ситуацію. А це, своєю чергою, може змінити життя мільйонів людей.
Одним з основних завдань є вилучення достатньої кількості яйцеклітин і поводження з ними таким чином, щоб їх не пошкодити. На початку цього року ветеринар із Paragon Veterinary Group з Великої Британії випробував нове рішення – обережно ввів зонд у матку дійної корови, щоб вилучити яйцеклітини за допомогою спеціального інструменту.
Він використовував голку нового типу, щоб проникнути в один із фолікулів, де розвиваються яйцеклітини. За допомогою легкого руху він набирав до голки невелику кількість фолікулярної рідини. Але таким чином не з кожного фолікула вдавалося отримати яйцеклітину. На щастя, голка була сконструйована таким чином, щоб можна було спробувати ще раз, не втрачаючи при цьому вже отримані яйцеклітини.
Цю складну конструкцію придумали двоє математиків разом із колегами. Вона стала альтернативою наявним голкам, які функціонують схожим чином, але є менш ефективним способом.
“Загалом, чим інтенсивніший рух рідини ви провокуєте, тим більша ймовірність вилучення ооцита”, – каже Раду Кімпеану, експерт із динаміки рідини з Оксфордського університету. Він із колегами опублікували статтю про конструкцію голки в листопаді минулого року, де вони змоделювали, як вона може вплинути на потік рідини в фолікулі під час вилучення яйцеклітини. Результати дослідження прототипу голки на коровах у Ноттінгемі опублікували наприкінці листопада.
Він сподівається, що експерименти з використанням людських яйцеклітин стануть можливими протягом наступних кількох років.
“Ми можемо виробляти більшу кількість дійсно високоякісних ооцитів”, – каже він і пояснює, що завдяки новій конструкції голки медикам не потрібно бути настільки точними, коли вони вводять голку всередину фолікула під час процедури екстракції яйцеклітини.
Якщо це дійсно збільшить кількість отриманих яйцеклітин та їхню якість, це, ймовірно, матиме відчутний вплив на рівень народжуваності. Але це ще потрібно буде довести у великих клінічних випробуваннях на людях.
Яйцеклітини та ембріони дуже чутливі. Вони не призначені для того, щоб їх засмоктували піпетками та поміщали у чашки для культивування. Тому в Іспанії розробляють ще одну ідею, яка може полегшити поводження з цими ніжними клітинами.
Вона передбачає прикріплення магнітних наночастинок до яйцеклітин та ембріонів, щоб ними можна було маніпулювати без необхідності фізично їх захоплювати.
Автор фото, Serenity Strull/ BBC
Підпис до фото, Вчені розробляють нові методи ЕКЗ, щоб збільшити шанси на успішну вагітність
“Ми розробили піпетку, у верхній частині якої є магніт”, – пояснює Марія Хіменес-Мовілья, яка вивчає біологію репродуктивних клітин в Університеті Мурсії в Іспанії.
Магнітні наночастинки спочатку з’єднуються з білком, який зв’язує поверхню яйцеклітин та ембріонів.
Диво-магніт
У березні 2024 року Хіменес-Мовілья та її колеги опублікували результати випробувань цієї технології на свинячих і кролячих яйцеклітинах. Вони виявили, що суміш магнітних наночастинок прилипає саме до зрілих яйцеклітин.
Це означає, що після того, як група яйцеклітин потрапляє у піпетку, після того, як із неї буде видалена рідина, що їх оточувала, разом із незрілими яйцеклітинами, у піпетці залишаться лише ці зрілі яйцеклітини.
Такий підхід має допомогти ембріологу вибрати лише ті яйцеклітини, які, швидше за все, будуть успішно запліднені.
Під час дослідження намагалися з’ясувати, чи з яйцеклітин, отриманих таким чином, сформуються здорові кролячі ембріони та народяться кроленята. Результати були обнадійливими, хоча статистично значущої різниці в рівні народжуваності між кролячими ембріонами, для створення яких використовували цю техніку, та іншими не було.
Дослідники кажуть, що їхня технологія може полегшити ембріологам маніпуляції зі здоровою партією яйцеклітин, не пошкоджуючи їх – хоча міра, якою це призводить до невдачі ЕКЗ, невідома. Чи цей метод на рівень народжуваності у людей, ще належить з’ясувати.
Інші дослідники працюють над новими способами аналізу ембріонів під час їхнього розвитку, щоб спробувати визначити, з яких із них, найімовірніше, народиться дитина.
Одна з методик, яку розробляють в Австралії, використовує світло для вимірювання кількості ліпідів – жирових сполук, що містяться в цих ембріонах.
Наразі її тестували лише на мишачих ембріонах, однак ця технологія допомагає зрозуміти, наскільки метаболічно активним є даний ембріон, пояснює Кайлі Даннінг, ад’юнкт-професорка репродуктивної біології в Університеті Аделаїди.
“Дослідження того, наскільки важливий метаболізм ембріона для того, щоб він розвинувся у живу дитину, проводили десятиліттями”, – каже вона. Наприклад, надлишок ліпідів може вказувати на менш метаболічну активність яйцеклітини.
Цей підхід перебуває лише на початковій стадії, але Даннінг сподівається, що ця технологія виявиться більш ефективною, ніж сповільнена зйомка.
“Ми не хочемо опинитися у тій самій ситуації”, – каже вона. Є надія, що вимірювання рівня ліпідів спрогнозує успіх людського ембріона. Однак це, знову ж таки, потрібно буде перевірити у клінічних випробуваннях.
“Потенційно усе звучить добре, – каже Джойс Гарпер, професорка репродуктивної науки в Університетському коледжі Лондона, яка також працює з Управлінням із запліднення та ембріології Британії. – А потім проводять дослідження, і ми розуміємо, що воно не працює”.
Однак деякі методи таки виявилися ефективними. Лабораторії ЕКЗ стали краще культивувати ембріони, а препарати, які пропонують жінкам для стимуляції виробництва яйцеклітин перед хірургічним вилученням, стали ефективнішими, зазначає Гарпер.
Деякі дослідники звертаються до штучного інтелекту, щоб ще більше оптимізувати дози препаратів для стимуляції яєчників для окремих пацієнток.
І все ж більшість циклів ЕКЗ досі частіше закінчуються невдачею, ніж успіхом.
“ЕКЗ – це дуже великі гроші, – каже Гарпер. – Зараз у нас є всі ці супервисокотехнологічні блискучі лабораторії. Але я не переконана, що вони дають кращі показники успіху”.
Гарпер скептично ставиться до того, що зміни в ембріологічних процедурах підвищать кількість народжених дітей. І вона знає про невтішні шанси ЕКЗ з власного досвіду – адже сама пройшла кілька раундів лікування.
“Це розбивало серце”, – каже вона. Гарпер навіть не може сказати, скільки саме раундів у неї було – вона перестала рахувати, тому що цей досвід був дуже травматичним. На щастя, тепер у неї троє дітей, і всі вони були народжені завдяки ЕКЗ.
“Мені знадобилося сім років”, – каже вона.
Вона каже, що ембріони дуже проблемні – вони делікатні, легко виходять з ладу, часто містять генетичні аномалії. Гарпер припускає, що зробити ЕКЗ значно успішнішим може бути неможливо.
Але інший, новий метод отримання яйцеклітин і сперми може допомогти парам.
Автор фото, Serenity Strull/ BBC
Підпис до фото, Є багато причин, чому ЕКЗ може бути невдалим, але воно також принесло радість і дало життя мільйонам людей
Гаметогенез in vitro, або IVG, – це технологія, яка дозволяє генерувати сперматозоїди або яйцеклітини з простого зразка тканини, наприклад клітин шкіри людини.
Її вперше запровадили в Японії, хоча зараз над цією технологією також працюють біотехнологічні стартапи у США. На сьогодні дослідження зосереджені на створенні яйцеклітин миші з інших клітин тіла гризуна. Дослідники фертильності вважають, що подібні експерименти з людськими клітинами стануть можливими лише через кілька років.
Сперматозоїди або яйцеклітини з тканини?
Однак можливості цього методу приголомшливі. IVG може допомогти народити дітей людям, які не можуть природним чином виробляти сперму або яйцеклітини.
“Людям, яких лікували від раку, тим, хто такими народився – Їм потенційно можна допомогти”, – каже Елі Адаші, професор медицини в Університеті Брауна, який очолював семінар Національної медичної академії з IVG.
Завдяки цьому методу одностатеві батьки також теоретично можуть мати дітей без донорських яйцеклітин або сперми. І можливо навіть можна буде взяти тканину в самотньої жінки, зробити з неї сперму та яйцеклітини та дозволити цій жінці народити дитину – цілком самостійно.
Однак ця конкретна концепція, яку іноді називають “Solo IVG”, є особливо суперечливою. Імовірна генетична схожість між матір’ю і дитиною в такому випадку навіть змусила одного дослідника засумніватися, чи можна вважати дитину такої жінки “відкладеним близнюком”, на відміну від “клону” – через поєднання різних варіантів – або алелей – генів, до яких ця технологія призведе у дитини.
У принципі, неінвазивний спосіб отримання яйцеклітин або сперми може бути трансформаційним, стверджує Паула Амато, професорка акушерства та гінекології Орегонського університету охорони здоров’я та науки.
“Якщо реалізують, це буде революційно – майже так само революційно, як саме ЕКЗ”, – каже вона.
Ембріони, створені за допомогою IVG, самі по собі можуть не мати більшої або меншої ймовірності народження дитини, але може бути набагато легше вибрати високоякісний ембріон і проводити кілька циклів, якщо це необхідно.
“Буде набагато більше яйцеклітин, з якими можна працювати, набагато більше ембріонів”, – каже Амато.
Є багато етичних питань, які необхідно зважити, перш ніж така техніка стане доступною, додає вона. Серед гіпотетичних сценаріїв, які вже обговорюють, є ризик того, що хтось може якимось чином отримати клітини шкіри знаменитості без її згоди та використати їх, щоб зробити дитину генетично пов’язаною, скажімо, з відомою попзіркою чи успішним футболістом.
“Це можна розглядати як крадіжку біологічного матеріалу”, – каже Адаші та додає, що клініки IVG повинні будуть мати дуже жорсткі правила.
Також досі залишається багато фундаментальних питань щодо того, наскільки надійним буде IVG – якщо він взагалі буде можливим для людей.
“Виготовлення яйцеклітин із клітин шкіри – наскільки генетично ці яйцеклітини будуть подібні до природних? Це питання на даний момент”, – каже Тім Чайлд, доцент кафедри репродуктивної медицини Оксфордського університету.
Чайлд добре знає, що нові технології можуть викликати гарячковий інтерес у пар, які відчайдушно намагаються розв’язати проблеми з фертильністю, але довести, що вони дійсно працюють, можуть лише науково обґрунтовані дослідження.
Він також вирішив стати інфлюенсером в інстаграмі – на це його надихнула велика кількість “повної нісенітниці”, яку обговорюють у соцмережах.
“Насправді я не з покоління інстаграму, мені 56 – моїх дітей, яким уже за 20, це дуже веселить” – каже він та зазначає, що не заробляє на цьому грошей, а лише розвіює міфи.
Щоб боротися з дезінформацією, Чайлд ділиться результатами наукових досліджень, які він вважає надійними, і бере участь у сеансах запитань і відповідей зі своїми підписниками.
Попри те, що він не може дати особисту медичну пораду учасникам цих обговорень, він каже, що здатний відповідати на запитання щодо загальних тем, які їх цікавлять – наприклад, як дієта чи додаткові процедури, такі як акупунктура, можуть вплинути на успіх ЕКЗ. (Дослідження показують, що останнє не покращує рівень народжуваності, каже Чайлд.)
ЕКЗ сьогодні є значно кращим, ніж на момент своєї появи 45 років тому. Наука поступово вдосконалюється – але не різко, каже Чайлд.
Хоча безпліддя досі є серйозною, а часом й емоційно руйнівною проблемою для пар у всьому світі, варто пам’ятати, що ЕКЗ принесло надію – і щастя – багатьом людям.
Нещодавно пацієнтка надіслала Чайлду повідомлення, яке добре це ілюструє.
“Після трьох років спроб у них був позитивний тест, – каже він, – а сьогодні вранці під час УЗД вони почули серцебиття”.
