Zapłodnienie pozaustrojowe, zapłodnienie in vitro (ang. in vitro fertilisation, IVF) – metoda zapłodnienia polegająca na doprowadzeniu do połączenia komórki jajowej i plemnika w warunkach laboratoryjnych, poza żeńskim układem rozrodczym. Zaliczana do technik rozrodu wspomaganego medycznie[1].
Jest stosowana z szerokich wskazań jako sposób leczenia niepłodności[2][1][3] w wypadku, gdy inne metody wspomaganego rozrodu nie mają zastosowania lub nie przyniosły oczekiwanego rezultatu[4][5].
Technika polega na przeprowadzeniu hormonalnie sterowanego procesu owulacji, następnie na pobraniu komórek jajowych, które są łączone z męskimi komórkami rozrodczymi (plemnikami) w warunkach laboratoryjnych. Zarodki uzyskane w wyniku zapłodnienia są następnie umieszczane w macicy i gdy dojdzie do zagnieżdżenia, to powstaje ciąża, która dalej przebiega w sposób naturalny. W zależności od wieku kobiety ma to miejsce w około 25 do 30% przypadków[6]. Szansa na urodzenie dziecka wynosi średnio 20% w przypadku pojedynczej próby zapłodnienia pozaustrojowego[6]. Zabieg przeprowadza się najczęściej u kobiet do 41 roku życia[6], albowiem po 41 roku życia silnie zmniejsza się szansa urodzenia żywego dziecka, a jednocześnie wzrasta ryzyko związane z ciążą i porodem.
Metoda zapłodnienia pozaustrojowego składa się z 4 faz, które trwają łącznie około 4 tygodni[6]:
· stymulacji hormonalnej w celu doprowadzenia komórek jajowych do dojrzewania
· pobrania dojrzałych komórek jajowych za pomocą punkcji
· przeprowadzenia zapłodnienia (połączenia) komórki jajowej z plemnikiem w warunkach laboratoryjnych (poza organizmem kobiety)
· umieszczenia zapłodnionych komórek jajowych (zarodków) w macicy, tzw. embriotransfer
Pierwszą fazą procedury zapłodnienia in vitro jest kuracja hormonalna, której poddawana jest kobieta w celu wywołania jednoczesnego rozwoju wielu pęcherzyków Graafa w jajnikach, a co za tym idzie uzyskania wielu komórek jajowych w czasie jednego cyklu miesiączkowego. Z reguły po zastosowaniu kuracji hormonalnej dojrzewa jednocześnie 5 do 10 komórek jajowych zamiast jednej[6], jak ma to miejsce podczas normalnego cyklu miesiączkowego. Kuracja może być przeprowadzana na dwa sposoby w zależności od przyczyny niepłodności i wskazań lekarza. Hormony wstrzykuje podskórnie sama pacjentka lub pomaga jej w tym partner.
Pierwszy sposób, zwany protokołem krótkim, polega na podawaniu od 1 dnia cyklu zastrzyków zawierających agonistę hormonu gonadolibertyny, co powoduje zablokowanie wydzielenia hormonów przez przysadkę mózgową i obniżenie stężenia estradiolu i progesteronu we krwi. Od 3 dnia cyklu podaje się również gonadotropiny, które powodują wzrost komórek jajowych. Po osiągnięciu przez nie właściwej wielkości podaje się jednorazowo gonadotropinę kosmówkową, co kończy etap owulacji. Wielkość komórek jajowych, jak również poziomy hormonów we krwi, są w czasie kuracji monitorowane przez lekarza. Wielkość pęcherzyków z komórkami jajowymi ocenia się podczas echografii przeprowadzanej przez pochwę[6], zaś poziom hormonów (estradiolu) oznacza się we krwi pobranej od pacjentki[6]. W zależności od uzyskanych rezultatów lekarz może dopasować kurację hormonalną, ponieważ nie można z góry przewidzieć, jak jajniki zareagują na stymulację hormonalną FSH[6].
Drugi sposób, zwany protokołem długim, różni się od poprzedniego dłuższym okresem podawania agonisty gonadolibertyny (około 14 dni) i pełną desensybilizacją przysadki. Jest to obecnie najczęściej stosowana procedura, gdyż pomimo wyższych kosztów leków daje też wyższy wskaźnik udanych ciąż. Po udanej kuracji hormonalnej w jajnikach powinno znajdować się od kilku do kilkunastu w pełni rozwiniętych pęcherzyków Graafa, z których następnie pobierane są komórki jajowe.
Kiedy rozwój komórek jajowych zostanie zakończony, podaje się gonadotropinę kosmówkową, która wywołuje owulację w ciągu około 42 godzin od podania. Przed momentem owulacji lekarz wykonuje zabieg pobrania komórek. Jest to stosunkowo krótki zabieg, wykonywany obecnie w znieczuleniu miejscowym, podczas gdy kobieta siedzi w fotelu ginekologicznym[6]. Dawniej miał miejsce w znieczuleniu ogólnym za pomocą laparoskopii[7]. Obecnie ogólna narkoza jest rzadko konieczna, lecz wymaga zawsze przeprowadzenia w sali operacyjnej[6]. Zabieg wykonywany jest za pomocą punkcji, igłą przez sklepienie pochwy pod kontrolą USG. Polega na nakłuciu jajnika i pobraniu płynu z wnętrza pęcherzyków Graafa razem z komórkami jajowymi. Punkcja trwa około 15 minut. Pobrane komórki jajowe przechowuje się w specjalnym płynie. W tym samym czasie mężczyzna oddaje świeże nasienie zawierające plemniki. Nasienie zostaje w odpowiedni sposób przygotowane do zapłodnienia w warunkach laboratoryjnych[6] (chodzi o uzyskanie jak największej liczby ruchliwych plemników).
Po dokonaniu punkcji komórek jajowych kobiecie ponownie podaje się hormony, aby przygotować śluzówkę macicy na przyjęcie zarodka (progesteron w postaci globulek dopochwowych lub hCG w postaci iniekcji)[6].
Po uzyskaniu komórek rozrodczych żeńskich i męskich są one przygotowywane do zapłodnienia, m.in. usuwa się dodatkowe komórki z otoczenia komórki jajowej. Plemniki izoluje się z płynu nasienia i przeprowadza ich selekcję pod względem prawidłowości budowy. Klasyczne zapłodnienie in vitro polega na umieszczeniu komórek jajowych w płynie zawierającym plemniki, w proporcjach około 75000:1, na około 18 godzin. Po tym okresie (najczęściej w drugim dniu po punkcji) większość komórek jajowych ulegnie zapłodnieniu i przebiegną u ich pierwsze podziały komórkowe.
W wypadku gorszych wyników badań nasienia (np. nieprawidłowa liczba, budowa i ruchliwość plemników) wykonuje się zapłodnienie metodą ICSI[8][9] (intracytoplasmic sperm injection, docytoplazmatyczne podanie plemnika), polegającą na wprowadzeniu do komórki jajowej pojedynczego plemnika przy użyciu specjalnych igieł, mikromanipulatorów i mikroskopu. Obecnie oprócz metody ICSI stosuje się również nową metodę IMSI[10] (intracytoplasmic morphologically selected sperm injection, docytoplazmatyczne podanie wyselekcjonowanych morfologicznie plemników), polegającą na selekcji komórek plemnikowych przed przystąpieniem do procedury zapłodnienia in vitro.
Po zapłodnieniu zygoty umieszcza się w specjalnym inkubatorze, zapewniającym warunki do rozwoju zarodka. Po 2–5 dniach od pobrania, gdy doszło do połączenia komórki jajowej z plemnikiem i zarodek składa się z sześciu do ośmiu komórek, przeprowadza się transfer do macicy kobiety.
Bez względu na metodę zapłodnienia, po kilku dniach hodowli zarodki umieszcza się w macicy. Zabieg ten nazywany jest embriotransferem, jest krótki i nie wymaga znieczulenia.
Umieszczenie zarodka w macicy odbywa się przez specjalną rurkę i jest praktycznie niebolesne. Standardowo przenoszony jest jeden lub dwa zarodki. Po dokonaniu embriotransferu kobieta dostaje czasami przez kilka dni progesteron w celu zwiększenia szansy na zagnieżdżenie się zarodka[6]. Kobieta może wykonywać codzienne czynności bez obawy, że zarodek zostanie wypchnięty z macicy. Doradza się, aby przez następnych kilka dni (tydzień[11]) kobieta unikała stosunku płciowego i orgazmu, aby uniknąć skurczy macicy, pomimo że nie ma dowodów naukowych, że mogą one mieć negatywny wpływ na proces zagnieżdżania się[6]. Jeżeli po embriotransferze pojawi się krwawienie, to kobieta powinna skontaktować się z lekarzem[11]. Po dwóch tygodniach, w 15. dniu po przeniesieniu zarodka do macicy, można wykonać test ciążowy[6]. W przypadku, gdy test dał pozytywny wynik, zostaje wykonane badanie ultrasonograficzne, aby sprawdzić, ile zarodków zagnieździło się w macicy i czy istnieje "praca serca"[11]. Mogą zostać również wykonane badania badania prenatalne[11]. Jeżeli wynik testu ciążowego jest negatywny lub pojawiło się krwawienie miesiączkowe (może być opóźnione ze względu na uprzednio stosowane leki hormonalne), to pacjentka rozważa w rozmowie z ginekologiem ewentualne dalsze zabiegi[11].
Jeżeli podczas metody IVF powstało więcej zarodków niż zostało przeniesionych do macicy, to pozostałe zarodki, o ile są dobrej jakości, można ewentualnie poddać zamrożeniu i przechowywać, najczęściej do 5 lat. Nie przechowuje się zarodków, jeżeli u jednego z partnerów występuje choroba zakaźna, np. AIDS lub wirusowe zapalenie wątroby. Zarodkom nie zawsze udaje się przeżyć proces zamrażania i rozmrażania. Możliwość ciąży po umieszczeniu w macicy uprzednio zamrożonego i przechowywanego zarodka wynosi około 10%, jest więc mniejsza niż w przypadku zarodków nie poddanych zamrażaniu[6].
Obecnie na całym świecie techniki wspomaganego rozrodu starają się osiągnąć jak największą skuteczność w uzyskaniu nie tylko ciąż biologicznych ale też tzw. wskaźnika "take home baby". Najlepsze światowe kliniki uzyskują skuteczność w wysokości 30-40%[potrzebne źródło]. Podstawą opracowanej przez izraelską klinikę Meir Hospital pod kierownictwem prof. Bartoov metody IMSI (intracytoplasmic morphologically selected sperm injection) jest wykorzystanie mikroskopu optycznego z cyfrowym torem obrazowym, który pozwala oglądać plemniki na ekranie monitora w powiększeniu rzędu 6000 razy (zwykle stosuje się powiększenie około 400 razy). W Polsce metodę wdrożyli Krzysztof Grettka i Mariusz Kiecka[12].
Z metodami wspomaganego rozrodu człowieka wiąże się również możliwość diagnozowania chorób genetycznych zarodka przed jego podaniem do macicy bądź badanie genetyczne komórki jajowej przed zapłodnieniem[13]. Umożliwia to diagnostyka preimplantacyjna.
W trakcie stosowania kuracji hormonalnej przed zapłodnieniem in vitro istnieje możliwość rozwoju zespołu hiperstymulacji jajników[18]. Prawdopodobieństwo wystąpienia tego zaburzenia o ciężkim przebiegu wynosi 0,6%[19]. Stosowane leki mogą powodować powstanie torbieli jajnika u kobiet ze skłonnościami do takich zaburzeń[20] lub krótkotrwale zwiększyć ryzyko chorób nowotworowych[21]. Inne możliwe, krótkoterminowe komplikacje obejmują: bardzo niskie ryzyko infekcji lub krwawienia, które są związane z wykonaniem zabiegu[6].
Jeszcze nie udało się dokładnie zbadać wszystkich możliwych efektów ubocznych długoterminowych[6], chociaż technika zapłodnienia pozaustrojowego jest stosowana rutynowo już od lat 80. XX wieku[6]. Naukowcy nie wykazali znaczącego wpływu stymulacji hormonalnej przed in vitro na zwiększenie ryzyka raka piersi lub raka jajnika, jednak zaznaczyli, że mała grupa kobiet, na których przeprowadzono badania oraz krótki czas jego trwania utrudniają wyciągnięcie wniosków[22]. Naukowcy wskazali na potrzebę przeprowadzenia długoterminowych badań na dużych grupach kobiet[22].
Głównym powikłaniem ciąży wywołanej in vitro jest ryzyko ciąży bliźniaczej i mnogiej. Wynika to z praktyki umieszczania dwóch i większej ilości zarodków w czasie transferu do macicy. Ryzyko poronienia po zapłodnieniu pozaustrojowym jest podobne do ryzyka po zapłodnieniu naturalnym[23] lub według innych źródeł zwiększone o około 25%[6]. W niektórych krajach wprowadzono ograniczenia w ilości transferowanych zarodków do dwóch.
W wyniku większego odsetka ciąż mnogich przy zastosowaniu zapłodnienia in vitro, częściej występują też objawy i zaburzenia u noworodków charakterystyczne dla ciąży mnogiej – dzieci urodzone w wyniku zapłodnienia pozaustrojowego mają statystycznie mniejszą wagę urodzeniową w porównaniu z innymi dziećmi[24] o około 90 gramów[6], nieco większe jest też ryzyko wystąpienia mózgowego porażenia dziecięcego. Prawdopodobieństwo wystąpienia tego powikłania u bliźniąt pochodzących z zapłodnienia in vitro jest takie same jak u bliźniąt pochodzących z naturalnego zapłodnienia (wynosi 0,56%). Przy ciąży pojedynczej ryzyko występujące przy zapłodnieniu in vitro jest nieco większe niż przy ciąży naturalnej (wynosi odpowiednio 0,35 i 0,25%)[25]. Inne powikłania ciąży występujące nieco częściej przy in vitro to łożysko przodujące[26] i ciąża pozamaciczna[27] – szczególnie w przypadku uszkodzonych lub niedrożnych jajowodów[6].
ZagadkaIstnienia