Przełom w in vitro. To bardzo dobra informacja dla przyszłych rodziców
Polscy naukowcy jako pierwsi na świecie wykorzystali holotomografię do trójwymiarowego obrazowania i oceny żywych komórek jajowych. Innowacyjna technologia może pomóc w skuteczniejszym wyborze oocytów wykorzystywanych podczas zapłodnienia in vitro, zwiększając szanse nie tylko na uzyskanie ciąży, ale przede wszystkim na jej prawidłowy przebieg i narodziny zdrowego dziecka.
Innowacyjne rozwiązanie opracował zespół naukowców z Małopolskiego Centrum Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego we współpracy z Instytutem Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk. Innowacyjna technologia pozwala szybko stworzyć trójwymiarowy obraz żywej komórki jajowej i przeanalizować znajdujące się w niej lipidy, czyli tłuszcze niezbędne do prawidłowego funkcjonowania komórki.
Dotychczas wybór oocytów do zapłodnienia opierał się przede wszystkim na ich wyglądzie obserwowanym pod mikroskopem. Problem polega na tym, że komórki jajowe mogą wyglądać bardzo podobnie, mimo że znacznie różnią się pod względem budowy i metabolizmu, co z kolei wpływa na ich zdolność do dalszego rozwoju po zapłodnieniu. Holotomografia daje embriologom znacznie więcej informacji, gdyż umożliwia zajrzenie do wnętrza żywej komórki bez używania barwników i bez ingerowania w jej materiał biologiczny. Dzięki temu można dokładnie ocenić rozmieszczenie i ilość lipidów w całym oocycie oraz wykryć niekorzystne zmiany związane ze stresem oksydacyjnym. Lipidy należą do struktur, które reagują na takie procesy bardzo wcześnie, jeszcze zanim dojdzie do poważniejszych uszkodzeń białek czy materiału genetycznego.
Technologia będzie rozwijana z myślą o zastosowaniu klinicznym
Badanie polega na komputerowej rekonstrukcji przestrzennego obrazu komórki. Uzyskane dane pozwalają ilościowo ocenić jej stan i uszeregować oocyty pod względem jakości. Cały proces może trwać około 10 minut, co jest istotne z punktu widzenia przyszłego wykorzystania technologii w klinikach leczenia niepłodności. Opracowanie metody wymagało rozwiązania wielu problemów technicznych. Holotomografia była dotychczas stosowana głównie do badania komórek przytwierdzonych do podłoża. Polskim badaczom udało się opracować sposób przygotowania i unieruchomienia pojedynczej komórki jajowej znajdującej się w płynie hodowlanym, a następnie wykonania jej bardzo dokładnego obrazu 3D.
Technologia została objęta zgłoszeniem patentowym w Polsce i ma być dalej rozwijana z myślą o zastosowaniu klinicznym. Naukowcy pracują obecnie nad jej walidacją, między innymi na modelach zwierzęcych, oraz analizują przyczyny zmian profilu lipidowego oocytów. Równolegle trwają prace nad wykorzystaniem sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego. W przyszłości system mógłby automatycznie analizować obrazy uzyskane za pomocą holotomografii, ułatwiając embriologom szybką i bardziej obiektywną ocenę komórek jajowych.
Innowacyjna metoda może więc zmienić sposób kwalifikowania oocytów do zapłodnienia in vitro. Zamiast opierać się głównie na ich wyglądzie, specjaliści mogliby korzystać z dokładnych informacji dotyczących ich rzeczywistego stanu fizjologicznego i metabolicznego. To może w przyszłości przełożyć się na większą skuteczność leczenia niepłodności i ograniczenie liczby nieudanych prób.
Źródło: Uniwersytet Jagielloński w Krakowie
Czytaj też: Sto lat temu rybny talerz wyglądał zupełnie inaczej. Naukowcy przeanalizowali dawne przepisy!
Grafika tytułowa: Dmytro Vynohradov / Unsplash
