Успешное оплодотворение in vitro и перенос эмбрионов в полость матки не всегда заканчивается наступлением желанной беременности. Эффективность метода ЭКО достаточно высока и достигает 31,5% наступления беременности в расчете на цикл [1]. В ФГБУ Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова Минздрава России этот показатель достигает 35%. Однако большое количество неудач заставляет исследователей все глубже изучать эту проблему и искать новые методики в применении ЭКО. Поиски новых способов повышения эффективности ЭКО проходят в основном в русле высоких технологий и ориентируются на такие факторы, как состояние эндометрия, число переносимых эмбрионов, перенос эмбрионов на стадии дробления или на стадии бластоцисты. Рассматриваются эффективность и недостатки двойного переноса эмбрионов [2, 3]. Углубленно изучается роль иммунологических и генетических факторов [4]. Анализируется эффективность применения питательной среды Embryo Gen, рекламируемой австралийскими и датскими учеными. По данным I. Bar-Hava, H. Krissi, J. Ashkenazi, применение фибринового клея повышает частоту наступления беременности [5]. Успех имплантации во многом зависит от синхронности обмена сигнальными молекулами между матерью и эмбрионом в ходе «диалога», который характеризуется интенсивными молекулярными взаимодействиями между клетками и тканями, экспрессией молекул адгезии, факторов роста и цитокинов, осуществляющих паракринную, аутокринную и интракринную регуляцию столь сложного процесса [6].
Однако нередко успех проводимых медицинских исследований и манипуляций зависит не только от применения высоких технологий, но и от простых методов и методик, которые также имеют право на изучение и применение в практике [5]. Так, например, в мировой литературе редко отмечается такой важный фактор, как первоначальное тесное механическое «слипание» бластоцисты с эндометрием для последующей имплантации. В связи с этим идея о повышении возможности удачной имплантации путем «прижатия» эмбриона к прегравидарному эндометрию является актуальной и своевременной.
В ФГБУ Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова Минздрава России разработан и испытывается новый способ повышения возможности удачной имплантации эмбриона к эндометрию (патент на изобретение № 2444315) и имплантатор эмбрионов (патент на полезную модель № 106521). По нашей методике технический результат «повышение возможности имплантации бластоцисты к эндометрию» достигается за счет создания минимального воздушного давления в полости матки, благодаря чему осуществляется теснейшее соприкосновение и «слипание» бластоцисты с эндометрием и последующая адгезия и имплантация. Практически это происходит следующим образом: после переноса бластоцисты в полость матки через специально сконструированный катетер с шестью микроскопическими отверстиями на боковых поверхностях его дистального отдела в полость матки вводится под строго определенным давлением (1,3 атм.) дозированная воздушная смесь (углекислый газ и азот (CO2+N)), которая, заполняя полость матки, создает в ней минимальное давление. Благодаря этому происходит легкое «придавливание» бластоцисты к эндометрию матки с образованием тесного контакта между этими структурами. Тем самым создаются условия для повышения возможности удачной адгезии и имплантации. Сам имплантатор представляет собой одноразовый баллончик со сжатой дозированной стерильной смесью (углекислый газ и азот) и вышеописанный одноразовый стерильный силиконовый катетер.
Планируемая дополнительная процедура имплантации эмбриона безопасна, так как при этом используются всегда применяемые при проведении ЭКО проводник и катетер, а состав газовой смеси состоит из ингредиентов, применяемых для культивирования эмбрионов (СО2 – 6% и N – 94%) и является благоприятной средой для развития эмбриона (рис. 1).
Имплантация эмбриона проходит три известные стадии: оппозицию, адгезию бластоцисты (это цепь биохимических реакций, ведущих к ее прикреплению к эндометрию) и инвазию. Как регулируется и осуществляется имплантация, остается загадкой, поэтому исследования в области имплантации представляют большой интерес, так как именно имплантация является одним из основных факторов, ограничивающих эффективность ЭКО.
На первоначальном этапе исследования нам представлялось весьма интересным проверить влияние газовой смеси, состоящей из углекислого газа (6%) и азота (94%) на жизнеспособность ооцитов. С этой целью мы исследовали незрелые ооциты 30 пациенток (с их информированного согласия), непригодные для оплодотворения и подлежащие утилизации. По результатам исследования во всех случаях после воздействия газовой смеси CO2+N жизнеспособность ооцитов не изменилась. Параллельно с этим мы проверяли влияние газовой смеси (CO2+N) на подвижность и жизнеспособность сперматозоидов. С этой целью мы исследовали сперматозоиды из эякулята 30 пациентов, полученного путем мастурбации в стерильный контейнер после периода воздержания минимум в течение 48 ч. Образцы спермы получены от доноров-добровольцев (с их информированного согласия). Обработка исходного эякулята для получения контрольного и опытного образцов проводилась в спермальном градиенте (sperm Gradient Kit Cook) и гаметном буфере (Sydney IVF Gamete Buffer Cook) путем двукратного центрифугирования (9 мин при 1900g и 8 мин при 1600g соответственно) с последующим сливанием супернатанта. Культивировали образцы в стандартных 4 луночных чашках в термостате (37С) с подачей газа СО2 (6%) + N (94%) в среде IVF (Sydney IVF Fertilization medium Cook) в течение 16–18 ч.
В чашки с опытными образцами подача экспериментальной газовой смеси СО2 (6%) + N (94%) производилась путем впрыскивания из герметичного баллончика с подсоединенным к нему специальным катетером. После впрыскивания чашки быстро закутывали парафином и помещали в термостат. Оценка эякулята проводилась в камере Горяева и Маклера через 16–18 ч после начала эксперимента.
Нами было установлено (рис. 2), что суммарная подвижность (а+в%) прогрессивно быстрых и прогрессивно медленных сперматозоидов и жизнеспособность сперматозоидов в образцах эякулята, инкубируемого в термостате в среде IVF с добавлением экспериментальной газовой смеси (CО2+N), увеличивается соответственно на 8,3 и 7,3% по сравнению с образцами, инкубируемыми в тех же условиях, но без добавления экспериментальной газовой смеси (5,5 и 3,7%). Можно предположить, что используемая нами газовая смесь оказывает влияние на работу митохондрий в митохондриальной спирали, расположенной в аксонеме сперматозоида.
Однако для проверки этой гипотезы необходимы дальнейшие исследования в этой области с привлечением методов современной молекулярной биологии и электронной микроскопии.
Полученные нами результаты после дальнейшей проработки и получения ответов на поставленные вопросы могут быть использованы для «реанимации» сперматозоидов у пациентов с тяжелыми формами астеноспермии, повышения активности сперматозоидов после процедуры криоконсервации, а также для увеличения подвижности сперматозоидов, полученных путем биопсии придатков и яичек при азооспермии (TESA, PESA) [7].
После проведения исследования по влиянию газовой смеси на ооциты и сперматозоиды мы убедились в ее благоприятном воздействии на гаметы человека, что позволило нам перейти к изучению возможности применения нашего метода при переносе бластоцисты [8].
Применяемая нами методика весьма проста, безболезненна и не требует сложных технических устройств.
На первом этапе перенос бластоцисты в полость матки производится традиционным методом через катетер Cook под ультразвуковым контролем. Затем, убедившись в правильном расположении бластоцисты, не извлекая проводник из цервикального канала, проводят удаление катетера Cook. На втором этапе через оставшийся в цервикальном канале проводник вводится специально сконструированный катетер для доставки газовой смеси (N и CO2), соединенный с газовым баллончиком. При однократном, кратковременном нажатии на головку баллончика газовая смесь в объеме 5–6 см3 поступает в полость матки и создает в ней заданное давление (1,3 атм.). После этого процедура заканчивается, проводник и катетер извлекаются. Под действием минимального давления бластоциста плотнее прижимается к прегравидарному эндометрию, что и требуется для повышения возможности адгезии и последующей инвазии [9]. Кроме этого, смесь СО2 и N оказывает благоприятное воздействие не только на бластоцисту, перенесенную из культуральной среды в воздушную среду полости матки, но и на эндометрий, усиливая в нем кровообращение и окислительно-восстановительные процессы. За последний год было проведено 8 исследований с применением новой технологии. Исследования проводились в рамках «критерия включения», определенного решением Комиссии по этике биомедицинских исследований при ФГБУ Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова Минздрава России. Из 8 проведенных исследований 4 закончились наступлением беременности (рис. 3).
Количество проведенных исследований не позволяет пока провести статистическую обработку данных, но предварительные результаты дают надежду на успешное повышение результативности наступления беременности в программе ЭКО и требуют продолжения исследований.
По мнению специалистов, сложно однозначно объяснить, что будет определяющим в усилении эффекта имплантации бластоцисты в эндометрий матки при воздействии газовой смеси. В одних случаях это может быть результатом создания давления в полости матки и плотного прижатия бластоцисты к эндометрию с усилением процесса адгезии. В других случаях – благоприятное влияние углекислого газа и азота на бластоцисту и прегравидарный эндометрий. Вполне возможно и сочетание обоих факторов. Несомненно одно – применение новой методики важно и актуально и требует дополнительных исследований с привлечением специалистов различного профиля.
