Ovaj članak će raspravljati o konceptu kao što je vitrifikacija embrija. Dr. Masashige Kuwayama izumio je ovu metodu na kriotopima još 2000. godine. Prvo dijete rođeno je zahvaljujući embrijima vitrifikacije 2003. godine. Preživljavanje jajnih stanica povećano je za 98 posto.
Polovica žena koje se podvrgnu vantjelesnoj oplodnji još uvijek imaju embrije. Za njih se provodi krioprezervacija, čime se pacijentima štedi. Uostalom, puno je lakše odmrznuti i prenijeti embrije nego ponovno provesti postupak vantjelesne oplodnje. To je i svojevrsno osiguranje u slučaju da žena ne zatrudni. Krioprezervacija ima neosporivu prednost - smrt održivih embrija koji ostaju nakon što je protokol spriječen.
Ontogenija
Tjek subjektivnog razvoja organizma, odnosno ontogeneze, nastaje od trenutka oplodnje i završava njegovom smrću. Ovaj pokretkontinuirano u vremenu i ima nepopravljiv karakter. I nikako ga ne možemo zaustaviti ili usporiti njegov razvoj. Ali u prirodi postoje iznimke. To su biljke, beskralježnjaci, pa čak i neki elementarni kralježnjaci, koji na niskim temperaturama ne pokazuju svojstva karakteristična za žive organizme.
Što je suspendirana animacija?
Vitrifikacija embrija bit će razmotrena u nastavku. Pojedinačno razdoblje zatišja naziva se suspendirana animacija. Tako, na primjer, mnoge sibirske životinje prežive temperature koje dosežu -90 stupnjeva i gotovo potpunu dehidraciju. Prilikom proučavanja ovog razdoblja ontogeneze u prirodnim uvjetima postavlja se pitanje moguće upotrebe niskih temperatura za djelomični i reverzibilni prekid funkcioniranja viših kralježnjaka, uključujući i čovjeka.
Kriokonzervacija
Kriokonzervacija je učinkovita metoda obustavljanja bioloških procesa u stanicama izlaganjem niskim temperaturama. Istodobno, vitalna aktivnost stanica se čuva tijekom zagrijavanja. Po popularnosti, ova metoda je inferiorna od vitrifikacije embrija. 1 kriotop (obilježen krionosač) sadrži od 1 do 3 embrija.
Na primjer, kada se izvodi postupak kao što je IVF, najbolja radnja je premjestiti ne više od dva embrija u šupljinu maternice. Preostali kvalitetni embriji mogu se kriokonzervirati za kasniju upotrebu. Također se mogu koristiti za ponavljanje IVF-a nakon nekog vremena, ako postupak pokaže negativan rezultat. S takvimanamjene, vitrifikacija embrija se provodi na pojedinačnim nosačima.
U nekim slučajevima, svi embriji su zamrznuti. Za žene koje imaju sindrom hiperstimulacije jajnika na indukciji superovulacije, to se najčešće radi. Kome se još preporučuje zamrzavanje? Bolesnici koji boluju od onkoloških bolesti, osobito prije kemoterapije ili radioterapije. Zatim se ti embriji prenose u šupljinu maternice. Zamrzavanje je indicirano svima koji iz nekog razloga imaju smanjene šanse za trudnoću nakon IVF-a. To bi mogao biti polip endometrija, nedovoljna debljina endometrija do trenutka planiranog prijenosa, disfunkcionalno krvarenje.
Koraci zamrzavanja
embriji su zamrznuti u različitim fazama:
- oplođeno jaje (zigot);
- faza drobljenja embrija;
- blastocista.
Trenutno postoje dva načina za zamrzavanje embrija.
Polagano zamrzavanje
Vitrifikacija embrija se provodi polaganim zamrzavanjem. Ova metoda je predložena još 70-ih godina i jedna je od prvih klasičnih metoda za zamrzavanje embrija. Temelji se na sporom hlađenju konstantnom brzinom. Nakon što su embriji pohranjeni u tekućem dušiku.
No valja napomenuti da se tijekom sporog zamrzavanja u krioprotektivnoj otopini stvaraju mikroskopski kristali leda koji negativno utječu na stanice embrija. Možeizazvati djelomičnu ili potpunu smrt biomaterijala tijekom zagrijavanja. Stopa uspješnosti embrija prenesenih tijekom sporog procesa zamrzavanja i odmrzavanja je približno 70 posto.
Vitrifikacija
Nakon 2010. godine počela se koristiti nova i učinkovitija metoda krioprezervacije - vitrifikacija. U usporedbi s prethodnom metodom, ovo je ultrabrza metoda zamrzavanja biomaterijala. Najčešće se embriji vitrificiraju nakon PGD (genetske dijagnoze).
Kada se koristi ovaj postupak, krioprotektivna otopina u koju se postavljaju embriji ne stvara kristale leda kada se zamrzne. Tako se smanjuje vjerojatnost poremećaja embrija. Prioritet ove metode nije samo metoda zamrzavanja, već i postotak preživljavanja embrija nakon odmrzavanja. Prema statistikama, broj preživjelih nakon procesa vitrifikacije embrija iznosi najmanje 95 posto.
Što se događa nakon zagrijavanja?
Nakon zagrijavanja, embriji se gotovo ne razlikuju od običnih embrija. Također se ukorijene i dobro se razvijaju. Nakon ponovnog zagrijavanja, svi embriji prolaze kroz proces potpomognutog izleganja. Prilikom provođenja ove akcije, površinski sloj embrija dijeli se laserskom zrakom pod željenim i sigurnim kutom. To olakšava izlazak embrija iz ljuske i povećava mogućnost uspješnog prijenosa u šupljinu maternice.
Zamrzavanje omogućuje pohranjivanje embrija na duže vrijeme. Ovaj proces je ekonomski isplativ, budući da su troškovi očuvanja, zagrijavanja iimplantacija embrija u šupljinu maternice manja je od ponovljenog procesa in vitro oplodnje.
Vitrifikacija se smatra faznim prijelazom, gdje se hladna otopina ohladi ispod temperature staklastog prijelaza. Istodobno, ostaje amorfan, dobiva staklenu strukturu i kvalitetu sličnu kristalnim krutinama. Tako se i žive stanice pa čak i cijeli embrij pretvaraju u „staklo“. Staklasta struktura tekućine tijekom vitrifikacije dobiva se zbog njenog brzog hlađenja, odnosno entropija tekućine opada u kraćem vremenskom razdoblju od entropije potrebne kristalne strukture.
Jednostavnim riječima, tekućina se ne smrzava kada se njezina entropija približi entropiji kristala. Ali da bi se živi organizam pravilno vitrificirao, potrebno je postići brzinu pada temperature od ≈ 108 °C/min, a to je u praksi nemoguće jer je temperatura upotrijebljene kriogene tekućine za to nedovoljna, te je nemoguće je koristiti vitrificiranu otopinu u manjem volumenu od volumena jajne stanice. Ovdje se radi o vitrifikaciji embrija. Što je to, sada je postalo više-manje jasno.
Znanstvenici su uspjeli dokazati da dodavanje krioprotektora u medij za zamrzavanje omogućuje brzo smanjenje stope smrzavanja. To znači da je pri gustoći od 10% etilen glikola i propilen glikola brzina značajno smanjena, pri gustoći od 40% vitrifikacija je moguća pri brzini hlađenja od 10 °C/min, a pri 60% brzina pada na 50 °C/min. Ali s povećanjem gustoćekrioprotektori koji ulaze u okoliš, povećava se njihov negativan učinak na smrzavanje biomaterijala. Sporo zamrzavanje izaziva nakupljanje ohlađene vode u biološkom organizmu i unutarstaničnom elementu. Ovo stanje se javlja zbog teške dehidracije stanice kada se pojavi izvanstanični led.
Prema tome, kada se dobije struktura nalik staklu, zaustavljaju se kemijski i fizikalni procesi dehidracije tijela. Unatoč činjenici da je embrionalna vitrifikacija (što je, detaljno je opisano gore) prilično težak fizički sustav, materijali ove strukture mogu se naći u našem svakodnevnom životu (staklo, silikon, itd.).
Vitrifikacija embrija: recenzije
Ova metoda prikuplja samo pozitivne povratne informacije. Postupak vitrifikacije je izvediv. Ali ima mnogo značajki u različitim fazama razvoja u IVF laboratorijima. Vitrifikacija nije najnovija metoda krioprezervacije živih stanica. To je posljednja faza sporog zamrzavanja. Danas mnoge žene imaju priliku imati bebu zahvaljujući znanstvenom razvoju.
Zaključci
Zbog rada mnogih znanstvenika, vitrifikacija se može izvesti bez upotrebe skupog programiranog zamrzivača, ali jednostavnom opremom kojom upravlja operater. Time je metoda pojednostavljena, a krajnji rezultat poboljšan. Unatoč velikim postignućima u krioprezervaciji, provedba ispravnog očuvanja živih organizama na niskim temperaturama danasnemoguće.
