Υποβοηθούμενη Αναπαραγωγή - Νέοι Ορίζοντες

Ο παραδοσιακός τρόπος για την καλλιέργεια εμβρύων είναι σε τρυβλίο Petri, όπου μικρές ποσότητες καλλιεργητικού υλικού υπερκαλύπτονται με υψηλής καθαρότητας ορυκτέλαιο. Το καλλιεργητικό υλικό ρυθμίζεται με τον ίδιο σχεδόν τρόπο όπως τα φαρμακευτικά προϊόντα, είναι ένα από τα πιο ιδιαίτερα δοκιμασμένα και ακριβά συστατικά σε ένα εργαστήριο εξωσωματικής γονιμοποίησης.

Αυτό είναι ένα στατικό σύστημα καλλιέργειας, όπου τα θρεπτικά συστατικά που έχουν εξαντληθεί από τα αναπτυσσόμενα έμβρυα και τα απόβλητα (π.χ. αμμωνία από τη διάσπαση των αμινοξέων) συσσωρεύονται με τον καιρό. Οι όγκοι είναι αρκετά μεγάλοι ώστε να είναι βέβαιο ότι η παροχή θρεπτικών ουσιών είναι περισσότερο από επαρκής και ότι τα απόβλητα αραιώνονται σε σημείο που δεν βλάπτουν το έμβρυο με κανέναν τρόπο. Τα έμβρυα μεταφέρονται σε φρέσκο ​​μέσο το λιγότερο κάθε 48 ώρες.

Αυτό το σύστημα για την καλλιέργεια εμβρύων χρησιμοποιείται από τότε που άρχισε να γίνεται εξωσωματική γονιμοποίηση στους ανθρώπους, περίπου στα τέλη της δεκαετίας του 1970 και στις αρχές του 1980.

Τα πρώτα χρόνια κάποιοι εμβρυολόγοι καλλιεργόυσαν ανθρώπινα έμβρυα σε μικρούς δοκιμαστικούς σωλήνες χωρίς ορυκτέλαιο, αλλά σήμερα, παρά την ηλικία της τεχνικής αυτής, είναι πολύ ασυνήθιστο να βρεθεί εργαστήριο που δε χρησιμοποιεί τη μέθοδο κάλυψης του καλλιεργητικού υλικόυ με λάδι. Μετά από τόσα χρόνια, είναι καιρός ίσως για μια αλλαγή;

Ένα σύστημα microfluidics για καλλιέργεια εμβρύων βρίσκεται σε εξέλιξη για πάνω από 5 χρόνια στο Πανεπιστήμιο του Μίτσιγκαν στο Ann Arbor. Ο καθηγητής Gary Smith συνδύασε τα ταλέντα των μεταπτυχιακών φοιτητών του στη φυσιολογία με εκείνα των φοιτητών μηχανολογίας και κατέληξε σε μια συσκευή που είχε εξαιρετικά αποτελέσματα σε αναπτυσσόμενα έμβρυα ποντικού.

Ο καθηγητής Smith δεν είναι κανένας ξένος στην εξωσωματική γονιμοποίηση, ήταν ο διευθυντής του Εργαστηρίου Εξωσωματικής Γονιμοποίησης του Πανεπιστημίου Μίτσιγκαν για πολλά χρόνια και έπαιξε σημαντικό ρόλο στο σχεδιασμό και τη δοκιμή του συστήματος υαλοποίησης που χρησιμοποιούμε σήμερα για να διατηρήση των ωαρίων και των εμβρύων.

Το σύστημα microfluidics είχε εντυπωσιακά αποτελέσματα με τα έμβρυα ποντικού, όπου αύξησε σημαντικά τα ποσοστά της ανάπτυξης και της εμφύτευσης σε σχέση με τα έμβρυα που καλλιεργούνται σε στατική καλλιέργεια. Ο αριθμός των κυττάρων των εμβρύων με το σύστημα microfluidic ήταν σχεδόν ο διπλάσιος σε σχέση με εκείνο των εμβρύων που καλλιεργήθηκαν με τον παραδοσιακό τρόπο (110 έναντι 65). Επίσης, τα ποσοστά εγκυμοσύνης μετά την εμβρυομεταφορά αυξήθηκαν κατά 22%.

Ερευνητές έχουν δοκιμάσει σε μεγάλο βαθμό τη νέα τεχνολογία και είχαν τη δυνατότητα να αποκτήσουν πλεόνασμα εμβρύων από εξωσωματική γονιμοποίηση και να τα δωρίσουν για έρευνα σε ανθρώπινες δοκιμές. Ο καθηγητής Smith παρουσίασε τα αποτελέσματα και κέρδισε το βραβείο της Αμερικάνικης Εταιρείας Αναπαραγωγικής Ιατρικής (American Society for Reproductive Medicine, ASRM) στη συνάντηση που έγινε το 2008 (Smith et al., 2008, Fertility and Sterility, τεύχος 90, σελίδες S1-S2). Τα αποτελέσματα αυτά έχουν δημοσιευτεί σε περιοδικό.

Ο καθηγητής Gary Smith θα συμμετάσχει στο συνέδριο με θέμα «Assisted Reproduction – New Horizons», που θα πραγματοποιηθεί στο μαιευτήριο ΜΗΤΕΡΑ στις 17-18 Μαρτίου 2012. Θα μιλήσει για το σύστημα microfluidic στην καλλιέργεια εμβρύων, το οποίο ανέπτυξε ο ίδιος.

* Η επιστήμη του χειρισμού μικρών ποσοτήτων υγρών σε μικρές πλατφόρμες [lab-on a-chip]