Экстракорпоральное оплодотворение — это медицинская технология преодоления бесплодия, при которой оплодотворение яйцеклетки происходит в искусственных условиях вне организма матери. Изначально экстракорпоральное оплодотворение предназначалось для преодоления бесплодия у женщин с отсутствующими фаллопиевыми трубами. До появления этого метода женщина, пережившая две внематочные беременности и лишенная обеих маточных труб, не имела шансов зачать ребенка. Именно через фаллопиевы трубы сперматозоиды попадают в яичники для оплодотворения. В настоящее время он используется для лечения различных форм бесплодия.
История экстракорпорального оплодотворения
Первая беременность, осуществленная с помощью экстракорпорального оплодотворения, была проведена в Великобритании в 1977 году. В результате этой процедуры в 1978 году родился первый в истории человек, зачатый в пробирке, и это была девочка. Сейчас Луиза — взрослая женщина с двумя детьми, зачатыми естественным путем. Врачи, которые впервые успешно провели ЭКО, признаны создателями технологии искусственного оплодотворения. В технологии ЭКО всегда участвуют два специалиста: гинеколог и эмбриолог. Гинеколог работает с женщиной, а эмбриолог — с половыми клетками и эмбрионами.
Однако в природе вероятность наступления беременности аналогична более 60% человеческих эмбрионов погибают в течение первых 7 дней развития. В таких случаях задержки менструации не происходит, и женщина не осознает, что в ее матке находился эмбрион, который погиб. В этом смысле процедура ничуть не более вредна, чем естественное зачатие.
Подготовка женщины к экстракорпоральному оплодотворению
Экстракорпоральному оплодотворению предшествует гормональная подготовка пациентки. В естественных условиях в менструальном цикле женщины созревает только одна яйцеклетка, но для успешной программы этого недостаточно. Поэтому с помощью гормональных препаратов врач стимулирует развитие нескольких яйцеклеток. Оптимальное количество для этого метода — 6-8 яйцеклеток. С помощью УЗИ врач видит растущие фолликулы: шарообразные образования в яичниках, внутри которых находятся яйцеклетки. Зрелые фолликулы достигают в диаметре около 2 см, а яйцеклетка — около 0,1 мм в диаметре.
Выбор половых клеток
В один из дней проводится процедура забора яйцеклеток, которая проводится под общей анестезией. С помощью шприца с тонкой длинной иглой гинеколог отбирает фолликулярную жидкость и передает ее эмбриологу для поиска яйцеклеток. Яйцеклетки можно увидеть в фолликулярной жидкости только под микроскопом. Обнаруженные яйцеклетки переносятся из фолликулярной жидкости и помещаются в чашки с культуральной средой. Культуральная среда представляет собой набор многих необходимых физиологических компонентов: солей, сахаров, аминокислот, витаминов, белков, всего около 40 веществ. В такой среде яйцеклетки, сперматозоиды и эмбрионы чувствуют себя как дома. Чашка со средой, в которую помещают яйцеклетки (а затем и эмбрионы), хранится в инкубаторе.
Сперму нельзя использовать для искусственного оплодотворения: семенная жидкость разрушит среду и уничтожит яйцеклетку. Необходимо выделить подвижные сперматозоиды (в сперме любого здорового мужчины большинство сперматозоидов неподвижны) и перенести их в культуральную среду, очистив семенную жидкость. Для этого эмбриологи используют многократное центрифугирование с постепенной сменой среды. Полученную суспензию сперматозоидов в культуральной среде можно использовать для искусственного оплодотворения.
Методы экстракорпорального оплодотворения
Само экстракорпоральное оплодотворение проводится одним из двух методов. Сперматозоиды самостоятельно плавают и оплодотворяют яйцеклетки. Но процесс проникновения нельзя увидеть под микроскопом: сотни или даже тысячи сперматозоидов вьются вокруг яйцеклетки, разрыхляют оболочки яйцеклетки, производя большое количество отходов. Процесс занимает около двух часов, и яйца приходится хранить в инкубаторе.
Если сперматозоиды очень плохие и не способны плавать и оплодотворять яйцеклетки, необходимо использовать второй метод — введение сперматозоидов в цитоплазму. При этом методе лучшие сперматозоиды собираются под микроскопом, ловятся стеклянной иглой, вводятся в яйцеклетку и таким образом оплодотворяются.
Результаты оплодотворения оцениваются на следующий день, только тогда можно будет сказать, было ли оплодотворение успешным. Оплодотворенная яйцеклетка называется зиготой, это одноклеточная стадия развития человека. В семеннике должны сформироваться два ядра: мужское и женское (так называемые пре-ядра). Мужское ядро содержит хромосомы отца, женское — хромосомы матери. Ядра в зиготе появляются через 12-15 часов после попадания сперматозоида в яйцеклетку и остаются видимыми в течение примерно 8 часов.
После исчезновения пре-ядер хромосомы отца и матери сливаются в одну метафазную пластинку, и с этого момента все хромосомы отца и матери будут находиться во всех ядрах будущих половых клеток. В течение этого короткого периода (около 8 часов, большая часть которого приходится на ночь), когда видны ядра зиготы, эмбрионы следует осмотреть, чтобы убедиться, что оплодотворение прошло успешно. Если в зиготе нет пре-ядра или видны три пре-ядра, такой эмбрион можно пересадить матери.
Развитие эмбрионов после экстракорпорального оплодотворения
В течение следующих пяти дней эмбрионы продолжают расти в инкубаторе, ежедневно наблюдая за их развитием. Развитие происходит очень быстро, каждый день приносит что-то новое. На второй день после оплодотворения эмбрион состоит из четырех клеток. Его размер все еще составляет около 0,1 мм (такой же размер, как у яйца). На третий день количество клеток увеличивается до восьми, но эмбрион не растет, только клетки становятся меньше. На четвертый день эмбрион состоит уже из 10-20 клеток, но даже теперь его прежний размер составляет около 0,1 мм, а клетки стали еще меньше.
Из-за непрерывного разделения эмбриона на все мелкие клетки эта стадия развития называется эмбриональным расщеплением. У эмбриона нет времени на рост. Его задача сейчас — создать клеточную массу, из которой в последующие дни начнется формирование тела. Хотя эти 10-20 клеток представляют собой бесформенную массу, все они одинаковы по размеру. А также по внешнему виду, биохимическим характеристикам и другим параметрам. На пятый день из этой однородной массы клеток начнется процесс формирования тела будущего человека. На пятый день количество клеток увеличивается до 50-80, эмбрион формирует шарообразную массу клеток, так называемую бластоцисту.
Экстракорпоральное оплодотворение
Эта сфера уже немного больше — 0,15 мм. Внутри него находится так называемый эмбриобласт, то есть особая группа клеток, из которых будет сформировано тело будущего новорожденного. Как правило, на стадии бластоцисты эмбрион переносят в матку женщины. Его переносят в надежде, что он сможет прикрепиться к стенке матки (специалисты называют это процессом имплантации). На шестой день врач увидит, как бластоциста вылупляется из своей белковой оболочки. Эта оболочка досталась бластоцисте от яйцеклетки. В течение дня или около того бластоциста может оставаться без блестящей оболочки в чашке. Конечно, в условиях инкубатора, но если она не находит стенку матки, то погибает. Как правило, в матку женщины переносят два эмбриона. Это лучшие эмбрионы, отобранные по различным критериям. Но даже перенос двух эмбрионов приводит к беременности только в одной трети случаев.
Почему беременность не наступает во время переноса эмбриона в матку?
Как уже упоминалось выше, аналогичная частота наступления беременности показана и для естественных условий зачатия? Примерно 60 процентов всех беременностей, зарегистрированных с помощью анализа крови на хорионический гонадотропин, прекращаются до задержки менструации. Такая беременность может быть установлена только с помощью анализа крови на хорионический гонадотропин. Без такого анализа женщина может не знать о прервавшейся беременности.
Почему так происходит в природе?
Точного ответа нет. Известно, что во время образования половых клеток происходит множество ошибок, большинство половых клеток человека не пригодны для нормального формирования эмбриона. Сперматозоиды во время прохождения по женскому половому тракту проходят сложный путь. Из десятков миллионов сперматозоидов, попадающих во влагалище женщины во время полового акта, только несколько сотен доплывают до места оплодотворения, то есть до фаллопиевой трубы. Это один из ста тысяч.
В женском организме существуют специальные барьеры, которые сперматозоиды должны преодолеть, в основном это перешеек и шейка матки. После оплодотворения яйцеклетки подвергаются отбору, и только одна треть оплодотворенных яйцеклеток может развиться в бластоцисту. Если в программе экстракорпорального оплодотворения получено более двух эмбрионов хорошего качества, некоторые эмбрионы, не отобранные для переноса в матку, могут быть заморожены для хранения. В будущем их можно разморозить и перенести в полость матки для достижения беременности.