- 493
- 0
Ученые разработали новый метод ЭКО, который сможет повышать жизнеспособность сперматозоидов
Успех экстракорпорального оплодотворения зависит от многих факторов, одним из которых является жизнеспособность сперматозоидов. В недавнем исследовании, проведенном в Университете Иллинойса в Урбане-Шампейне (США), был найден новый способ отбора сперматозоидов и продления их жизнеспособности в лабораторных условиях. Работа опубликована в журнале Scientific Reports.
«Фаллопиева труба обладает способностью продлевать продолжительность жизни сперматозоидов, которую до сих пор мы не могли воссоздать в ходе ЭКО. В 2020 году мы обнаружили, что сложные сахара, называемые гликанами, являются теми самыми компонентами фаллопиевых труб, которые могут связывать и хранить сперматозоиды и поддерживать их жизнь», – прокомментировал старший исследователь Дэвид Миллер, профессор кафедры зоотехники, входящей в состав Колледжа сельскохозяйственных, потребительских и экологических наук в Иллинойсе.
Группа Миллера сотрудничала с химиками, чтобы проверить сотни гликанов фаллопиевой трубы на их способность связывать свиную сперму. Они сосредоточились на анализе свиной спермы не только потому, что организм свиньи близок к человеческому (что может увеличить шансы на успешность проведения аналогичного исследования на человеческом материале), но и потому, что в животноводстве также используется ЭКО. При ЭКО свиней несколько сперматозоидов часто оплодотворяют одну яйцеклетку, что приводит к нежизнеспособным эмбрионам. Упор на использование гликанов был обоснован тем, что с их помощью можно уменьшить количество свободно плавающих сперматозоидов, которые будут одновременно оплодотворять яйцеклетки. Ученые остановились на сульфатированном трисахариде Льюиса X (suLeX) для дальнейшего тестирования.
Исследователи прикрепили suLeX ко дну чашек для культивирования, затем добавили сперму. Сперме дали 30 минут, чтобы прикрепиться к соединениям, после чего начали добавлять яйцеклетки, вводя их через 0, 6, 12 или 24 часа.
«Мы добавляли яйцеклетки в разные, более поздние временные отрезки, чтобы посмотреть, продлевает ли suLeX продолжительность жизни спермы. По сути, мы обнаружили, что можем поддерживать или увеличивать показатели оплодотворения с течением времени, расширяя окно успешного ЭКО», – отметил Миллер.
В 0 часов эффективность ЭКО (оплодотворенные зиготы по сравнению с общим числом яйцеклеток) была значительно выше при использовании сперматозоидов, изначально прикрепленных к suLeX (на 53%), чем в контрольной группе без него (36%) и группе с двумя альтернативными «контрольными» соединениями (около 40% каждое).
Задержки во времени снизили показатели оплодотворения во всех группах, но в меньшей степени в группе с suLeX. В контрольной группе без гликанов фаллопиевой трубы оплодотворение снизилось до 1% в 24-часовой временной точке. Но с suLeX 12% яйцеклеток были оплодотворены через 24 часа.
Установка ЭКО с suLeX также позволила исследователям вымыть свободно плавающую сперму перед введением яйцеклеток.
«Поскольку сперматозоиды были надежно связаны с гликановым соединением, мы смогли сократить общее количество сперматозоидов, что привело к уменьшению частоты случаев, когда яйцеклетки оплодотворялись более чем одним сперматозоидом», – добавил Миллер.
Это фундаментальное исследование однажды сможет улучшить показатели успешности ЭКО как у животных, так и у людей.
«Есть компании, особенно связанные с молочным скотом, использующие ЭКО для производства и продажи эмбрионов с высоким генетическим потенциалом, которые будут более эффективно производить молоко или мясо», – отметил Миллер. Он добавил, что конкретные гликаны, связывающие человеческую сперму, пока не идентифицированы, но как только это произойдет, гликан-ЭКО сможет помочь устранить несоответствия во времени между созреванием яйцеклеток при заборе и жизнеспособностью сперматозоидов у людей.
«И яйцеклетки, и сперма должны пройти фазу созревания, прежде чем будут готовы к оплодотворению, поэтому время имеет решающее значение. Существует изменчивость во времени, которое требуется сперматозоидам для завершения своего последнего основного этапа созревания. Мы считаем, что гликан-ЭКО может продлить фертильное окно спермы и, возможно, повысить показатели ЭКО, хотя нам нужны дополнительные испытания, чтобы это подтвердить», – заключил Миллер.
Оригинальный источник на английском языке можно прочесть здесь
