Культивирование эмбрионов в средах ЭмбриоГен и БластГен

В чем главное отличие этой культуральной среды от других? 

В отличие от других питательных сред ЭмбриоГен и БластГен содержат в своем составе человеческий рекомбинантный цитокин GM-CSF (гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор), выявленный в организме женщины на ранней стадии беременности. В организме это вещество выделяется клетками фолликулов, эпителием маточных труб, эндометрием матки и самим эмбрионом. 

Почему цитокины так важны и что это такое?

Цитокины — это сигнальные молекулы, с помощью которых осуществляется общение между эмбрионом и эндометрием, поэтому их наличие так важно для наступления беременности. Вынашивание беременности напрямую зависит от уровня данного цитокина — у женщин с привычным невынашиванием отмечается его низкий уровень (близок к нулю). При естественном зачатии от момента оплодотворения до имплантации эмбрион развивается в среде, богатой цитокинами и факторами роста.

От адекватного баланса ростовых факторов и цитокинов зависит пролиферация и дифференцировка эмбриональных клеток, взаимодействие бластоцисты с эндометрием в момент имплантации, сам процесс имплантации, иммунная толерантность материнского организма по отношению к эмбриону и последующее прогрессирование беременности (N. Lédée et al., 2011).

Цитокин GM-CSF, первоначально известный как стимулятор пролиферации и дифференцировки гранулоцитов и моноцитов, играет огромную роль в реализации репродуктивной функции. Рецепторы к цитокину GM-CSF обнаруживаются на мембране эмбриональных клеток уже на стадии двух бластомеров (S. A. Robertson, 2007).

Цитокин GM-CSF синтезируется клетками фолликулов, эпителия фаллопиевых труб и эндометрия; во время беременности GM-CSF вырабатывается клетками трофобласта, а впоследствии – плаценты. Уровень экспрессии GM-CSF не одинаков и меняется как в течение менструального цикла, так и с наступлением беременности. Всплески секреции GM-CSF наблюдаются после попадания эякулята в репродуктивный тракт, во время оплодотворения и имплантации (D.J. Sharkey, S.A. Robertson, 2010).

Мутация по гену GM-CSF вызывает нарушение формирования плаценты, резорбцию плодов, увеличение частоты прерывания беременностей и постнатальной гибели детёнышей у мышей. Добавление GM-CSF в среду для культивирования эмбрионов мыши позволяет увеличить частоту получения и качество бластоцист, нормализует метаболизм эмбриона и, более того, позволяет избежать некоторых негативных последствий культивирования in vitro, проявляющихся в постнатальном развитии детенышей (S. A. Robertson, 2007)

Почему лаборатории ЭКО не используют эту среду повсеместно?

Среда ЭмбриоГен достаточно дорогая, поэтому ее использование ограничивают, чтобы не увеличивать стоимость программ ЭКО. 

Какие показания к использованию сред ЭмбриоГен и БластГен?

• Повторяющиеся неудачные попытки имплантации (два и более переносов эмбрионов хорошего качества не привели к наступлению беременности)
• Повторяющиеся самопроизвольные прерывания беременности
• Старший репродуктивные возраст (40 лет и более)
• Бесплодие неясного генеза

Однако, согласно результатам исследования, эффект применения GM-CSF наиболее выражен в группе пациенток с возможным нарушением цитокинового взаимодействия эмбриона и эндометрия.

На сколько эффективнее использование сред ЭмбриоГен и БластГен?

Положительное влияние добавления цитокина GM-CSF в культуральные среды было подтверждено исследованиями на эмбрионах млекопитающих и человека (Sjoblom C et al., 1999).

S. Ziebe и другие провели проспективное рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование (S. Ziebe et al., 2013) . В данном исследовании, проведённом на базе 11 шведских и 3 датских клиник, приняли участие 1332 женщины, был произведён перенос 1151 эмбриона. Исследование показало, что использование среды ЭмбриоГен достоверно увеличивает частоту прогрессирующих клинических беременностей и частоту рождения детей, снижая при этом частоту потерь беременности до 12 недель по сравнению со стандартной системой культивирования. При этом положительный эффект использования ЭмбриоГен оказался наиболее выраженным в подгруппе пациенток с прерыванием беременности в анамнезе (289 циклов с переносом эмбриона). В этой сложной когорте было показано увеличение частоты имплантации на 44% (24,5% против 17,0%), частоты прогрессирующих клинических беременностей - на 40% (23,2% против 16,5%), частоты рождения детей – на 28% (26,9% против 23,1%) в группе GM-CSF по сравнению со стандартной системой культивирования. Кроме того, было отмечено снижение частоты биохимических беременностей (отсутствие плодного яйца на УЗИ после положительного анализа на ХГЧ) – 3,8% против 20,4% (Р=0,03) в контрольной группе.

Почему среда с цитокином иногда лучше?

Возможным объяснением особой эффективности среды ЭмбриоГен в подгруппе пациенток с прерыванием беременности в анамнезе является участие цитокина GM-CSF в регуляции взаимодействия имплантирующегося эмбриона с эндометрием и установления иммунной толерантности материнского организма по отношению к имплантирующемуся эмбриону. Доказана роль GM-CSF в активации презентации отцовских антигенов дендритными клетками и макрофагами эндометрия (Moldenhauer LM et al., 2010), в смещении баланса Th1/Th2 в сторону Th27, регуляции популяции uNK клеток. При дефиците цитокина GM-CSF течение данных процессов может быть нарушено, что делает наступление и прогрессирование беременности невозможным. Культивирование и перенос эмбрионов в среде ЭмбриоГен, возможно, позволяет восстановить адекватный баланс цитокинов и обеспечить возможность имплантации эмбриона и прогрессирования беременности (S. Ziebe et al., 2013). 

Взаимодействие имплантирующегося эмбриона с эндометрием

Безопасно ли  применение среды ЭмбриоГен?

В ходе проведения исследования родилось 358 детей, из них 194 – благодаря среде ЭмбриоГен. Последний ребёнок в рамках исследования был рождён в марте 2011 года. Было показано отсутствие достоверных различий в весе новорожденных, частоте врождённых пороков развития и сроке родоразрешения между опытной и контрольной группами. В обеих группах значения данных показателей были предсказуемы и соответствовали популяционным.