Fagyasztott babák és embriószelekció: a mesterséges megtermékenyítés frontvonalai

Idén Barcelona adott otthont az Európai Termékenységi és Embriológiai Társaság éves konferenciájának. Az immár 24. alkalommal összehívott találkozón a termékenységgel kapcsolatos legfrissebb kutatási eredményekről tartottak beszámolókat a szakemberek. Az előadások egyik központi témája a mesterséges megtermékenyítés (in vitro fertilizáció, IVF) hatékonyságának növelésére irányuló törekvések bemutatása volt. Nagy visszhangot keltett egy folyamatban lévő kísérletsorozat, amellyel a jövőben a mesterséges körülmények között létrehozott embriók károsodása nélkül, nagy hatékonysággal állíthatnának elő humán embrionális őssejtvonalakat.

Életképességi teszt a petricsészében: 10-15%-kal valószínűbb a siker

Egy kanadai központú biotechnológiai cég kutatói arról számoltak be, hogy új módszer kifejlesztésén dolgoznak az IVF-kezelések hatékonyságának növelése érdekében. Az anyától származó petesejtnél, illetve az anyaméhbe történő beültetést megelőző, úgynevezett hólyagcsíra (blasztociszta) állapotban lévő embrió esetén mérik a tenyésztőközegbe a sejtek által kiválasztott anyagcseretermékek összetételét. Ezen adatok alapján képesek kiválasztani azt a beültetés szempontjából legideálisabb állapotban lévő embriót, amellyel az anyaméhbe ágyazódva egészséges terhesség alakulhat ki.

Jelenleg csupán a mesterségesen megtermékenyített embrió in vitro, azaz tápközegben történő mikroszkópos megfigyelése alapján tudnak a szakemberek következtetéseket levonni az embrió életképességére vonatkozóan. Az embrió külső, mikroszkóppal megfigyelhető jegyei azonban nem mindig tükrözik pontosan az életképességet, emiatt általában több IVF-kezelésre, több embrió beültetésére van szükség. Ez azonban megnövelheti a komplikációk kialakulásának veszélyét, továbbá az IVF-kezeléseket követően viszonylag magas az ikerszülések aránya is.

A kutatók Denny Sakkas professzor, a Yale Egyetem Orvosi Karának docense vezetésével azt a jelenséget használják ki, hogy a tenyésztőközegben tartott sejtek működésük, anyagcserefolyamataik következtében módosítják a tápközeg összetételét. A változás mértéke pedig összefügg a sejtek állapotával.

A tudósok kifejlesztettek egy spektroszkópiai módszereken alapuló eljárást, amellyel nagy pontossággal képesek mérni a sejteket körülvevő tenyésztő közeg kémiai összetételét. Eddigi kísérleteik eredményeként két különböző tanulmányban feltárták, hogy a leendő anyától levett, tápközegben tartott petesejt, illetve a már megtermékenyített petesejt osztódásaival öt nap után kialakuló hólyagcsíra állapotban lévő embrió pontosan hogyan változtatja meg működése során a tápoldat kémiai tulajdonságait. A kutatók mindezek alapján meghatároztak egy úgynevezett életképességi indexet, amellyel a mért adatok alapján jellemezhetőek az anyától származó petesejt-, illetve az adott embrió anyagcsere folyamatai, ezeken keresztül pedig azok életképessége. Nemrég szabadalmaztatott módszerükkel tehát a kutatók az azonos mikroszkópiai sajátságokkal rendelkező, beültetés előtt álló embriók között is képesek különbséget tenni.

A klinikai próbák fázisában lévő módszerrel már eddig is jobb eredményeket értek el a szakemberek, mint a pusztán mikroszkópos jegyek alapján jellemzett embriók beültetésével: az IVF-kezelések hatékonyságát előzetes felméréseik alapján 10-15%-kal tudták megnövelni. A kutatások azonban nem fejeződtek be. A szakemberek jelenleg a módszer érzékenységének további növelésén dolgoznak. Az új eljárás Sakkas professzor szerint előreláthatólag már 2-3 év elteltével rutinszerűvé válhat az IVF-laboratóriumokban.

A lefagyasztott embriókból egészségesebb babák születnek

Egy dán kutatócsoport arról számolt be, hogy azok a babák, amelyek előzetesen fagyasztva tárolt, majd később felolvasztott embriók beültetésével születnek, egészségesebbek azon társaiknál, akiket az IVF-kezelést követően - a megfelelő fejlettségi állapotot elérve - rögtön az anyaméhbe implantálnak.

Az IVF-kezelések hatékonysága egy brit felmérés alapján általában 21,6 %-os, a 35 év alatti nők esetében ez az érték kicsit magasabb, 29,6%. A petesejteket a petefészek megfelelő módszerekkel történő "aktiválásán" keresztül nyerik, s hogy a beavatkozások számát csökkentsék, lehetőség van több petesejt "begyűjtésére", majd a mesterségesen létrehozott embriók lefagyasztására. Így, ha a kezelés elsőre nem járt sikerrel - azaz például a beültetett embrió nem tudott megtapadni az anyaméhben, s emiatt elpusztult -, a lefagyasztott embriókat megfelelő körülmények között felolvasztják, s a következő kezelés alkalmával azokat ültetik be.

Anja Pinborg, a Koppenhágai Egyetemi Kórház munkatársa és kollégái arra az érdekes felfedezésre jutottak, hogy az előzetesen fagyasztott embriókból születő babák jóval nagyobb súllyal születnek, hosszabb ideig tartó terhesség után. Továbbá ezeknél a babáknál kisebb eséllyel lépnek fel születési rendellenességek.

A kutatócsoport Dániában 1995 és 2006 között IVF-kezelést követően világra jött újszülötteket vizsgált. Ez idő alatt összesen 17 857 baba született nem lefagyasztott, 1267 pedig előzetesen lefagyasztott, majd "felélesztett" embriók anyaméhbe ültetésével. (Előbbi csoport szolgált kontrollként a vizsgálatokhoz.) Az elemzések alkalmával a kutatók különbséget tettek a két csoporton belül az IVF-kezelés kivitelezésének módja alapján is: az egyik esetben az IVF-et az alapeljárás szerint kivitelezték, míg a másikban úgynevezett ICSI-kezelést hajtottak végre. (Ez utóbbi eljárás során a spermiumot egy speciális tű segítségével juttatják a petesejtbe, mert például túl kevés hímivarsejt áll rendelkezésre, vagy a meglévő spermiumok mozgásképtelenek).

A kutatók azt találták, hogy az előzetesen lefagyasztott embriók felhasználásával (frozen embryo replacement/FER) az ikerszülések valószínűsége mind a normál IVF-, mind az ICSI-kezeléseket követően közel azonosnak mondható - 11,7 és 14,2%, és jóval alacsonyabb a kontrollcsoporthoz képest, ahol ez az arány megduplázódik: az ICSI-kezeléseknél 24,8%, a normál IVF-nél 27,3%. A FER-csoportban a terhesség időtartalma statisztikusan hosszabbnak, az újszülöttek súlya pedig átlagosan 200 grammal többnek adódott. A koraszülött babák aránya a FER-csoportban alacsonyabb volt, továbbá a veleszületett rendellenességek esélye is kisebb a fagyasztva tárolt embriók beültetésével született babáknál, ahol ez 7,1%-nak adódott, szemben a kontrollcsoporttal, ahol ez az érték 8,8%-os volt.

A kutatók szerint elmondható tehát, hogy a lefagyasztott embriók felolvasztásával és beültetésével egészségesebb babák születtek. Pinborg doktornő azzal magyarázta a jelenséget, hogy a fagyasztásos eljárás valamilyen szinten szelektálja a beültetés szempontjából megfelelő állapotú és a kevésbé életképes embriókat, mert utóbbiak nagyobb valószínűséggel pusztulnak el a felolvasztáskor.

Génchipekkel választanák ki a megfelelő embriókat

Az Európai Termékenységi Társaság génchipekkel vizsgálná az IVF-embriók génállományát, így a DNS-ben kódolt tulajdonságok alapján választhatnák ki a genetikailag legtökéletesebbet a mesterségesen létrehozott embriók közül.

A génchipek felszínére - ez esetben - olyan örökítőanyag-darabokat (egyszálú DNS) kötnének, amelyek genetikai betegségeket kialakító vagy kóros elváltozásokra hajlamosító génekből származnának. Ha az ilyen chipekre felviszik a megfelelően kezelt (egyszálúvá alakított) vizsgálandó DNS-mintát, kimutathatóvá válik, hogy az adott személy hordozza-e vagy sem az adott betegségek génjét (a chipen lévő és a vizsgálandó DNS hibridizációja alapján). A chipekkel történő embrionális génvizsgálat akár több ezer genetikai elváltozás vizsgálatát tenné lehetővé egyidejűleg.

Guido De Wert professzor, a társaság elnöke egyelőre tíz vezető európai termékenységi központtal tárgyal egy kísérletsorozat megtervezéséről és kivitelezéséről, amelynek során meghatároznák, milyen betegségekre szűrnék az embriók genetikai állományát, s megalkotnák magukat a chipeket. Az eljárás azonban egyelőre csak tervként létezik, s mivel számos etikai kérdést vet fel, a megvalósulása is kérdéses. A kritikusok ugyanis attól tartanak, hogy a jövőben szűrni és válogatni lehet az embriókat más testi, szellemi vagy egyéb adottságaik alapján is.

Embrionális őssejtek etikus előállítása IVF-embriókból

A konferencián - az IVF-kezelések hatékonyságának növelése mellett - nagy hangsúlyt kapott egy belga kutatócsoport által tett felfedezés: négysejtes embrióból először állítottak elő humán embrionális őssejtvonalat az embrió egyetlen sejtjének felhasználásával.

Őssejtvonalak

A megtermékenyített petesejt első két osztódása 48 órát vesz igénybe. 96 óra elteltével alakul ki az úgynevezett szedercsíra (morula) állapot, amikorra az embrió 4-5 osztódási cikluson megy keresztül. Ez alatt az idő alatt az embrió mérete változatlan marad, vagyis a sejtek mérete csökken, s közöttük egyre szorosabb sejtkapcsolatok jelennek meg. További osztódásokkal az embrió hamarosan két rétegűvé válik: a külső sejtekből alakulnak ki a későbbiekben az embriót tápláló szövetek (ezekkel a részekkel kapcsolódik például az embrió a méhfalhoz), míg a belső sejtrétegből alakul ki az embrió teste, amelyet az ember esetén a terhesség 8. hetétől magzatnak nevezünk. A két sejtrétegű embrió a hólyagcsíra vagy blasztociszta. A humán embrionális őssejtvonalakat általában vagy a korai morula állapotban lévő embrió (8 sejt), vagy a blasztociszta belső sejtjeinek felhasználásával nyerik.

Dr. Hilde Van de Velde, a brüsszeli Vrije Egyetem munkatársa kollégáival olyan módszer kidolgozását tervezi, amellyel az eddigi eljárásokhoz képest hatékonyabban, az embrió elpusztítása nélkül lehetnek képesek a jövőben humán embrionális őssejtvonal előállítására.

Vizsgálataik során összesen három darab négysejtes embriót bontottak sejtjeikre, s az így kapott 12 darab egyedülálló sejtet tenyésztették in vitro (tápközegben), az embrionális őssejteknek megfelelő konvencionális tenyésztési feltételek szerint. A 12 kultúrából egy stabil embrionális őssejtvonallá fejlődött.

Korábban több kutatócsoport is sikeresen hozott létre humán embrionális őssejtvonalat nyolcsejtes embriók felhasználásával, ám e módszerek hatékonysága változó, sok esetben csak akkor működnek, ha az izolált totipotens őssejteket már meglévő őssejtvonalakkal együtt növesztik.

Van de Velde most az eljárás hatékonyságának növelésén dolgozik. Célja, hogy a négysejtes embrió összes sejtjéből képesek legyenek őssejtvonalat fejleszteni. Ha ezt sikerül elérniük, azzal tulajdonképpen kidolgoznak egy biztos, s mindenekelőtt biztonságos, véleményük szerint etikus módszert az embrionális őssejtek kinyerésére. Azt tervezik ugyanis, hogy a négysejtes IVF-embriókból csupán egyetlen sejtet távolítanának el az őssejtvonal létrehozásához, a maradék háromból pedig - mivel a négy- illetve a nyolc-sejtes embriók sejtjei bizonyítottan egyenértékűek - egészséges magzat fejlődhet.

Ehhez a kutatóknak bizonyítaniuk kell, hogy az eljárás nem okoz zavart a babák fejlődésében. A korábbiakban bemutatott fagyasztásos eljárás során gyakran előfordul, hogy a négysejtes állapotban lévő embrió felolvasztásakor egy sejt elveszik, s ez a jelenlegi ismeretek alapján nem érinti az anyaméhbe ültetés és beágyazódás hatásfokát.

Felmérés

A Barcelonában tartott konferencián Jaclyn Friedman, az amerikai Reprodukciós Biológiai Társaság  embriológusa bemutatta a társaság honlapján végzett felmérés eredményeit. A kérdések a humán embrionális őssejtekkel folytatott kísérletekre vonatkoztak. A közvéleménykutatás célja az volt, hogy feltárja, mit gondolnak a nemzetközi website látogatói a humán őssejtvonalak felhasználásának etikai vonatkozásaival kapcsolatban. A társaság honlapjának látogatói az alábbi két állítás mellett, illetve azok ellen foglalhattak állást.

"Úgy gondolom, hogy az embrionális őssejtek felhasználása kutatási célra morálisan helytelen", illetve: "Úgy gondolom, hogy az embrionális őssejtek felhasználása orvosi célra morálisan helytelen".

A látogatók körülbelül 80%-a nem értett egyet a két állítás egyikével sem. Az első állítást összesen a válaszadók 4,5%-a, a másodikat 3%-uk vélte helyesnek.