Криоконсервация эмбрионов: достоинства и недостатки

В современной медицине используются различные вспомогательные репродуктивные технологии (ВРТ), повышающие шансы на успешное зачатие, вынашивание и рождение здорового малыша, в том числе у людей с нарушением половой функции. Одной из них является криоконсервация эмбрионов – метод их сохранения с помощью сверхбыстрого замораживания. Особенно часто он используется при ЭКО, после которого у женщины остается излишний биологический материал (яйцеклетки), который можно использовать в будущем. Однако, несмотря на распространенность данной технологии, вокруг нее до сих пор остается много мифов, из-за которых далеко не все женщины согласны на его использование даже по медицинским показаниям. Разберемся, насколько они правдивы, и каковы преимущества и недостатки этой методики.

Криоконсервация эмбрионов: особенности технологии

Впервые о сохранении генетического материала родителей для успешного использования в будущем задумались еще в 18 веке – в 1768 году итальянский натуралист Лодзаро Спалланцани впервые провел эксперименты по замораживанию спермы с помощью обычного водяного льда, в результате которых установил, что после оттаивания сперматозоиды сохраняют свою фертильность. Позже, в конце 19 века, итальянский врач Паоло Монтагацци впервые высказал идею сохранения замороженной спермы солдат, отправляющихся на войну, в целях сохранения их генов в случае возможной гибели. А незадолго до Второй Мировой войны немецкий ученый Ф. Янель предложил консервировать мужское семя при сверхнизких температурах в жидком азоте.

Первые медицинские эксперименты по криоконсервации половых клеток начались еще в середине ХХ века. В 1953 году был рожден здоровый ребенок из замороженной спермы, а в 1972 году увенчался успехом опыт по переносу замороженного эмбриона млекопитающих. Настоящим прорывом стал 1983 год – именно тогда в Нидерландах родилась пара монозиготных близнецов с использованием криоконсервированных зародышей. С тех пор эта технология быстро получила медицинское признание и стала использоваться в репродуктологической клинической практике.

В самом общем виде криоконсервация эмбрионов представляет собой их замораживание для длительного хранения. Однако, опытным путем было установлено, что содержащаяся в цитоплазме клеток вода при замораживании образует микрокристаллики льда, которые повреждают клеточные структуры, приводя к гибели зародыша. Решить эту проблему можно 2 способами:

• Медленной заморозкой. Эмбрионы погружаются в охладитель и в течение 2 минут охлаждаются до 198°С. Постепенность такого процесса снижает риск образования микрокристаллов льда и повреждения клеточных структур.
• Сверхбыстрой заморозкой. Этот процесс еще называется витрификацией (стеклованием) – криоконсервацию эмбриона проводят путем его охлаждения в жидком азоте со скоростью 2500°С/мин. То есть температуры в -198°С он достигает всего за несколько секунд. При этом вода минует стадию кристаллизации и сразу переходит в стекловидное твердое состояние.

Именно второй способ сегодня является наиболее востребованным в медицине благодаря большей выживаемости эмбрионов. Из замороженных быстрым методом зародышей жизнеспособность после разморозки сохраняют 94%, при медленной заморозке этот показатель несколько ниже – 88%.

Важной вехой в развитии технологии криоконсервации (витрификации) эмбрионов стало открытие криопротекторов – веществ, предотвращающих образование микрокристаллов льда в клетках. Изначально они использовались для замораживания органов перед их пересадкой, но сегодня активно используются в репродуктивной медицине.

Криоконсервация эмбрионов происходит в несколько этапов:

• Преэквилибрация. Это подготовительная стадия, назначение которой – замещение воды в клетках эмбрионов на криопротектор, роль которых выполняют этиленгликоль и диметилсульфоксид. Чтобы эти вещества полностью вытеснили воду, зародыши помещаются в них на 15 минут. Затем эмбрионы погружаются в сахарозу, выполняющую функцию непроникающего криопротектора.
• Заморозка. Зародыши, «пропитанные» криопротекторами, помещаются на носитель – полимерную или стеклянную трубку. Он может быть открытым, сохраняющим контакт между криопротекторным раствором и жидким азотом, или закрытым, полностью изолирующим эмбриона от холодоносителя. «Упакованный» таким образом зародыш помещается в криохранилище с жидким азотом, где в течение нескольких секунд охлаждается до -198°С.

Замороженные эмбрионы способны храниться в криобанке неограниченно долго – в клинической практике известны случаи успешного рождения человека из зародышей, «возраст» которых составлял несколько десятилетий.

Помимо заморозки важную роль в сохранении жизнеспособности биоматериала играет разморозка. Эта процедура также осуществляется постепенно и проходит в несколько этапов:

• помещение эмбриона в раствор сахарозы – в ней замороженные криопротекторы начинают постепенно оттаивать без повреждения клеточных структур;
• уменьшение концентрации сахарозы для последующего замещения криоконсервантов на обычную воду;
• «отмывка» эмбрионов в среде, не содержащей протекторы, для их окончательного удаления из клеточных структур.

После разморозки биоматериал на несколько дней помещается в инкубатор для взращивания до стадии бластоцисты. Затем культивированные эмбрионы становятся готовыми к переносу в матку женщины.

Кому нужна криоконсервация эмбрионов?

Данная технология широко используется при наличии у женщины различных аномалий и патологий репродуктивной системы и организма в целом:

• функциональная недостаточность яичников, при которой снижается вероятность выработки ими фертильных яйцеклеток;
• различные патологии яичников, для лечения которых планируется их частичное или полное удаление;
• онкологические заболевания – их лечение методом химической или лучевой терапии часто приводит к ухудшению репродуктивных качеств яйцеклеток.

Проведение процедуры криоконсервации назначается и по немедицинским причинам. Например, этот метод используется при планировании отложенной беременности. Дело в том, что овариальный резерв у женщин ограничен и постоянно истощается из-за ежемесячной овуляции. В результате к 40 годам (в большинстве случаев) женский организм уже не способен вырабатывать фертильные яйцеклетки, что делает естественное зачатие невозможным или сильно затрудненным. В то же время многие женщины в наиболее продуктивный с точки зрения репродуктологии период своей жизни (с 18 до 35 лет) предпочитают строить личную жизнь и карьеру, откладывая беременность на потом. Чтобы у них была возможность стать счастливой матерью в зрелом возрасте, у них заранее извлекаются яйцеклетки, оплодотворяются спермой супруга или донора, после чего полученные зародыши криоконсервируются и дожидаются времени, когда будущая мама решит завести ребенка.

Замораживание эмбрионов широко используется и при экстракорпоральном оплодотворении. Стандартный протокол ЭКО предусматривает стимуляцию яичников женщины для получения большого количества ооцитов за 1 менструальный цикл. Это делается для того, чтобы использовать биоматериал при повторных попытках оплодотворения, если первая оказалась неудачной. Также женщина может воспользоваться этим способом при планировании повторных беременностей с помощью ЭКО. При этом ей уже не нужно будет проходить еще раз нелегкую процедуру стимуляции яичников, так как у нее имеется в запасе достаточное количество здоровых криоконсервированных эмбрионов.

Также этот метод используется и супружеским парам, в которых мужчина имеет репродуктивные патологии или планирует проведение курса лечения от онкологических заболеваний. В этом случае его заранее полученная сперма оплодотворяет половые клетки супруги, а полученные эмбрионы отправляются на хранение до тех пор, пока женщина не решит забеременеть.

Достоинства и недостатки криоконсервации эмбрионов

Как и у любой другой медицинской технологии, у криоконсервации эмбрионов имеются свои плюсы и минусы. К первым относятся:

• Возможность длительного (вплоть до десятилетий, а теоретически - неограниченного) хранения заранее накопленных зародышей для использования в будущем. Это особенно полезно женщинам, вышедшим из репродуктивного возраста или утратившим возможность зачать естественным путем из-за болезни, хирургической операции, лечения от онкологических заболеваний и т. д.
• Отсутствие потребности в повторном проведении процедуры стимуляции яичников при повторных попытках ЭКО. Особенно это актуально для женщин с высокой чувствительностью к воздействию гормональных препаратов. Также отпадает потребность в оперативном вмешательстве, проводимом в рамках пункции яичников.
• Возможность контролировать качество биоматриала. Для криоконсервации выбирают наиболее жизнеспособные эмбрионы. Врачи-эмбриологи тщательно изучают каждый зародыш на предмет возможных врожденных патологий, хромосомных нарушений.
• Возможность передачи сохраненных зародышей другим женщинам и семейным парам, имеющим проблемы с зачатием.

К основным недостаткам криоконсервации эмбрионов можно отнести:

• Потерю некоторого количества жизнеспособных зародышей при проведении технологических этапов витрификации. Сегодня этот показатель удалось минимизировать, но, тем не менее, полностью исключить не получается.
• Высокую цену криоконсервации эмбрионов. За хранение законсервисрованного биоматериала в криобанке необходимо платить. Если по каким-либо причинам женщина или семейная пара не может оплатить эту услугу, биоматериал утилизируется, а его место в хранилище передается другим клиентам.

Тем не менее, преимущества витрификации эмбрионов существенно перевешивают минусы этой технологии. Сегодня она входит в стандарт медицинской помощи женщинам и семейным парам с диагностированным бесплодием.

Мифы о криоконсервации эмбрионов

Несмотря на распространенность этой вспомогательной репродуктивной технологии, вокруг нее в сознании людей сохраняются разнообразные мифы. Рассмотрим наиболее распространенные из них.

• Низкая эффективность. Заморозка зародышей воспринимается настолько радикальным процессом, что у непосвященных людей возникают вопросы насчет сохранения их жизнеспособности. На практике эффективность криоконсервации достигает 95%, что даже превышает аналогичный показатель при быстром переносе «свежего» биоматериала.
• Высокий риск патологий плода. Можно считать этот миф разновидностью предыдущего, с той лишь разницей, что в сознании многих людей криоконсервация ведет не к смерти эмбрионов, а к появлению у них впоследствии врожденных патологий. Это представление также не соответствует действительности – научные исследования показывают, что правильно выполненная заморозка не вызывает каких-либо нарушений. Более того, из-за предварительного отбора эмбрионов перед консервацией заранее отсеиваются наименее жизнеспособные. При разморозке также происходят своеобразный «естественный отбор» - ее переживают наиболее сильные и здоровые зародыши, что также снижает риск развития у них врожденных нарушений.
• Криоконсервация применяется только при лечении бесплодия. Невозможность зачать ребенка действительно является медицинским показанием к проведению этой процедуры. Однако, сохранить зародыши может абсолютно любая женщина – как по медицинским причинам, так и просто «про запас» для возможного использования в будущем.
• Криоконсервация позволяет зачать в любой момент. Заморозка нескольких эмбрионов действительно повышает шансы на наступление беременности, так позволяет провести несколько попыток пересадок. Однако, они далеко не 100-процентные, они примерно соответствуют вероятности зачатия при обычном половом акте. Поэтому в большинстве клиник рекомендуют сохранять около 15 и даже более эмбрионов на будущее.
• После 35 лет заморозка эмбрионов невозможна. Полностью выработка яйцеклеток организмом женщины прекращается в период менопаузы, которые наступает в среднем к 49-50 годам. До этого срока ее организм продуцирует половые клетки, но их качество начинает резко снижаться после 35 лет. Если ооциты получены от нее до этого возраста, из них получаются в основном жизнеспособные эмбрионы. В более поздние сроки это также возможно, но возрастает риск хромосомных и других патологий плода.

В современных клиниках криоконсервация эмбрионов происходит по строгим правилам с соблюдением всех медицинских стандартов. Это обеспечивает высокий процент выживаемости зародышей и повышает шансы на успешное наступление беременности, в том числе в позднем возрасте или при наличии серьезных репродуктивных патологий.