Proces oploditve predstavlja temelj reprodukcije, ki omogoča nadaljevanje človeške vrste. Medtem ko naravno spočetje poteka v zapletenem in sinhroniziranem nizu bioloških dogodkov, sodobna medicina s postopki oploditve z biomedicinsko pomočjo (OBMP) ponuja rešitve parom, ki se soočajo s težavami pri zanositvi. Danes ima približno vsak šesti, sedmi par težave z zmanjšano plodnostjo, kar je bolj primeren termin kot neplodnost, ker vendar večini teh parov pomagamo in zmanjšana plodnost se spremeni v plodnost. Družba se vse bolj zaveda, da gre za javnozdravstveni problem. Naša država je to prepoznala in se je tudi zelo izkazala, ker so vsa zdravljenja neplodnosti možna brez lastne participacije ali kakršnekoli finančne udeležbe, tako pri obravnavanju neplodnosti in vseh diagnostičnih postopkih kot tudi pri vseh postopkih zdravljenja. Le še Izrael ima to tako dobro urejeno. Postopki zdravljenja so najprej enostavnejši, pozneje pa prehajamo k bolj kompliciranim. Vedno tudi poskušamo odkriti vzrok neplodnosti in zdraviti vzročno. Zdravimo z zdravili ali s pomočjo kirurških postopkov.
Naravni proces oploditve: Potovanje spermija do jajčeca
Naravna oploditev je rezultat izjemno natančnega in usklajenega delovanja reproduktivnih sistemov moškega in ženske. Ključni korak predstavlja potovanje semenčic po izlivu semena v ženski reproduktivni trakt. Sveže izločeno seme sicer še ni povsem sposobno oploditve; potrebuje nekajurno "kapacitacijo" v ženskem telesu, da pridobi optimalno sposobnost za oploditev. Ta proces se običajno zgodi v ampularnem delu jajcevoda, ki je najbližje jajčniku. Ključnega pomena je kakovost semena. Ne gre le za živahnost semenčic, temveč tudi za njihovo pravilno obliko, zadostno število ter sposobnost prepoznavanja in vezanja na jajčece. Ključno vlogo pri tem igra hormon progesteron, ki ga izločajo kumulusne celice, obdajajoče jajčece. Progesteron se veže na specifičen receptor na membrani semenčice (CatSper receptor), kar sproži vdor kalcija v celico in posledično poveča njeno gibljivost. Semenčice nato prepoznajo in se vežejo na ovojnico, imenovano corona radiata, ki je sestavljena iz celic granuloze. Sledi prodor skozi zunanji ovoj jajčeca, imenovano zona pellucida, ki je sestavljena iz glikoproteinov. Posebna molekula na glavi semenčice se veže na glikoprotein ZP3, kar sproži akrosomsko reakcijo. Akrosom se odpre in sprosti encime, ki pomagajo semenčici prebiti se skozi želatinast ovoj jajčeca. Pred samim vstopom v jajčece, se rumenjak (ooplazma) izboči v stožčasto obliko, imenovano cona privlačnosti. Ko semenčica vstopi, se periferni del rumenjaka spremeni v membrano, imenovano perivitelinski ovoj, ki preprečuje vstop drugim semenčicam. Ta proces, znan kot kortikalna reakcija, zagotavlja, da je oplojena le ena semenčica. Po vstopu v citoplazmo jajčeca se glava in rep semenčice ločita. Jajčece nato dokonča svojo drugo mejozo, pri čemer nastane haploidno jajčece in sprosti polarno telo. Jedro semenčice se združi z jedrom jajčeca, kar tvori zigoto. Rep in mitohondriji semenčice se razgradijo, zato so vsi mitohondriji pri ljudeh materinskega izvora. Jedri obeh partnerjev se premakneta proti središču jajčeca in podvojita svojo DNK, kar pripravi zigoto na prvo mitozo. Zigota običajno nosi 23 kromosomov iz semenčice (polovica s kromosomom X, polovica s kromosomom Y) in 23 kromosomov iz jajčeca. Membrane se raztopijo, kromosomi obeh partnerjev se zlijejo in premešajo, kar vodi v nastanek zigote.
Razvoj zarodka: Od zigote do blastociste
Proces celične delitve se nadaljuje. Po približno 3 dneh imajo zigote običajno 16-32 celic in tvorijo morulo. Iz morule se razvije blastocista, ki ima votlino (blastocel) napolnjeno s tekočino. Blastocisto sestavljata notranja skupina celic (embrioblast ali epiblast in hipoblast), iz katerih se razvije zarodek, in zunanji ovoj ali trofoblast, ki tvori del bodoče posteljice. Proces tvorbe votline se imenuje kavitacija. V nadaljevanju se notranja skupina celic deli na epiblast in hipoblast. Nekateri viri omenjajo embrioblast kot notranjo skupino celic, vendar se zarodek dejansko razvije le iz epiblasta. Blastocista ostane v ampularnem delu jajcevoda približno 3 dni, nato pa potuje proti maternici. Po približno 8 urah doseže isthmus maternice. Pod vplivom hormona progesterona se prehod med jajcevodom in maternico sprosti, in proti koncu prvega tedna razvoja (6. do 8. dan) se blastocista ugnezdi v sluznico maternice, običajno v sredino zadnje stene. Mesto ugnezdenja je označeno kot koagulacijski čep. Celotno obdobje od zigote do blastociste še vedno obdaja ovojnica zona pellucida. Celice trofoblasta izločajo encime, ki postopoma razgrajujejo to ovojnico, kar omogoči ugnezdenje blastociste v maternično sluznico. Za uspešno ugnezdenje je ključno usklajeno delovanje zarodka in sluznice maternice. Sledi prodiranje blastociste v sluznico. Celice trofoblasta se združijo in tvorijo večjedrne celice, imenovane sinciciotrofoblast. Te celice so zelo invazivne, hitro prodirajo v sluznico in postopoma popolnoma obdajo zarodek, običajno sredi drugega tedna razvoja. V tem zgodnjem obdobju, do vključno osmega tedna razvoja v maternici, govorimo o zarodku ali embriju.
Vzroki neplodnosti
Vzroke neplodnosti lahko v grobem razdelimo na moške in ženske. Pri ženskah so najpogostejši vzroki endometrioza, neprehodni jajcevodi, motnje ovulacije, kromosomske nepravilnosti ali pa je vzrok nepojasnjen. V zadnjem času veliko govorimo tudi o endometriozi, bolezni, pri kateri je prisotnost maternične sluznice zunaj maternice, kar slabo vpliva na samo vgnezditev oplojene jajčne celice in tudi kakovost jajčnih celic pri ženskah z endometriozo je slabša. Ker je slabša, je slabša oploditev, slabši razvoj zarodkov … Skratka, ne pride do zanositve. Pri moških so najpogostejši vzroki motnje v razvoju spolnih žlez, ki vodijo v azoospermijo (odsotnost tvorbe spermijev) ali oligospermijo (malo število spermijev). To je lahko posledica genetskih bolezni, razvojnih motenj, vnetij ali kemoterapij. V nekaterih primerih je mogoče spermije pridobiti z biopsijo testisov ali obmodkov (PESA, TESA, TESE).
Postopki oploditve z biomedicinsko pomočjo (OBMP)
Zanj se sicer pojavlja veliko različnih izrazov, kot je oploditev v epruveti ali umetna oploditev, pravzaprav pa je postopek zelo precizno definiran. Oploditev z biomedicinsko pomočjo (OBMP) ali umetna oploditev je opredelitev, ki zajema več različnih tehnik, s pomočjo katerih lahko ustvarimo novo človeško življenje v umetnih pogojih, za kar ni potrebna spolna združitev moškega in ženske, temveč le oploditev ženske spolne celice oz. jajčeca z moško spolno celico oz. semenčico. Namen OBMP je pomoč pri spočetju novega življenja za pare, pri katerih glede na izkušnje medicinske znanosti ne moremo pričakovati spočetja in zanositve po naravni poti in jim pri tem ne morejo pomagati drugi postopki zdravljenja neplodnosti.
Postopek zunajtelesne oploditve (IVF): Korak za korakom
Postopek zunajtelesne oploditve (IVF) predstavlja klasični postopek umetne oploditve, ki se izvaja v laboratoriju pod mikroskopom. V Sloveniji je ta postopek zelo dostopen, saj je upravičen do šestih brezplačnih poskusov za prvega otroka in še do štirih za drugega otroka, pri čemer stroške krije zavarovalnica.
- Stimulacija jajčnikov: Postopek se prične s spodbujanjem jajčnikov s pomočjo hormonov hipofize (gonadotropinov), ki se običajno dajejo z vsakodnevnimi injekcijami. Namen te stimulacije je doseči rast in razvoj več foliklov hkrati, kar poveča možnost pridobitve več zrelih jajčnih celic, za razliko od naravnega cikla, kjer običajno dozori le ena. Obstaja več protokolov za stimulacijo, odmerjanje hormonov in izbira protokola pa sta odvisna od individualnih značilnosti pacientke, njenih preteklih izvidov in postopkov.
- Ultrazvočna kontrola: Med stimulacijo se redno spremlja rast foliklov z vaginalnimi ultrazvočnimi pregledi. S tem se ocenjuje število in velikost foliklov, v katerih se nahajajo jajčne celice, ter debelina maternične sluznice.
- "Stop injekcija": Ko folikli dosežejo optimalno velikost, se ženski aplicira "stop injekcija" (hCG ali GnRH agonist), ki sproži končno zorenje jajčnih celic in pripravo na ovulacijo.
- Punkcija foliklov (aspiracija jajčnih celic): Približno 34-36 ur po "stop injekciji" se opravi punkcija foliklov. Gre za manjši kirurški poseg, pri katerem se pod nadzorom ultrazvoka skozi nožnico z iglo aspirira vsebina foliklov, ki vsebujejo jajčne celice. Ta poseg je lahko boleč, zato se običajno izvede v blagi anesteziji.
- Pridobitev in priprava semenčic: Tekočina iz foliklov, ki vsebuje jajčne celice, se v epruvetah prenese v laboratorij. Tam se jajčne celice izolirajo, očistijo in shranijo v inkubatorju, ki simulira pogoje v telesu (37 °C, tema, vlaga, 6% CO2). Medtem partner odda seme, ki ga nato v laboratoriju pregledajo in pripravijo za oploditev. Za pripravo se uporabljajo različne metode, kot je "swim-up" ali centrifugiranje, odvisno od kakovosti semena.
- Oploditev:
- Klasični IVF: V kapljico gojišča z izoliranimi jajčnimi celicami dodajo pripravljeno seme. Sledijo naravni procesi oploditve v laboratorijskih pogojih.
- ICSI (Intracytoplasmic Sperm Injection): Ta metoda je ključna pri zdravljenju moške neplodnosti, kadar je kakovost semena izredno slaba (malo semenčic, slaba gibljivost, nenormalna oblika ali popolna odsotnost semenčic v ejakulatu). Pri ICSI pod mikroskopom embriolog neposredno vnese eno samo, skrbno izbrano semenčico v citoplazmo jajčne celice.
- IMSI (Intracytoplasmic Morphologically Selected Sperm Injection): Gre za naprednejšo obliko ICSI, ki omogoča podrobnejši pregled glave spermijev pri večji, 6000-kratni povečavi, kar omogoča identifikacijo morebitnih vakuol ali drugih morfoloških nepravilnosti, ki niso vidne pri nižjih povečavah. Posebnost naše klinike je kompleksno zdravljenje in predvsem metoda IMSI, pri kateri pod šesttisočkratno povečavo pogledamo spermije in izberemo tiste, ki so najprimernejši za oploditev.
- Kultivacija zarodkov: Oplojene jajčne celice se nato gojijo v inkubatorju na posebnih gojiščih. Naslednje jutro (18-20 ur po oploditvi) embriologi pregledajo jajčne celice, da preverijo, ali je prišlo do oploditve. Izločijo se neoplojene, nepravilno oplojene ali degenerirane celice. V nadaljnje gojišče se prenesejo samo pravilno oplojene celice, pri katerih sta vidni dve jedri. Po 48 urah se razvije 2- do 6-celični zarodek. Ti zarodki se nato ocenijo, fotografirajo ali skicirajo in prenesejo v novo gojišče za podaljšano gojenje ali pa se že prenesejo v maternico. Četrti dan razvoja nastane 16-celični zarodek (morula), peti dan pa se razvije blastocista, ki ima že izrazito votlino (blastocel) in ločene skupine celic za zarodek in posteljico.
- Prenos zarodkov (embriotransfer): Če se celice pravilno oplodijo in razvijajo, se v maternico prenese največ dva zarodka hkrati. V Sloveniji se od leta 2008 pri ženskah, mlajših od 35 let, med prvima dvema postopkoma OBMP, prenaša en zarodek dobre kakovosti, da bi se zmanjšalo tveganje za večplodne nosečnosti. Drugi postopek, ki ga pri nas uspešno rutinsko izvajamo, je predimplantacijska genetska diagnostika. Postopek delamo skupaj s Kliničnim inštitutom za genetiko Ginekološke klinike v Ljubljani. Prenos se lahko opravi drugi, tretji ali peti dan po punkciji. Če je v postopku pridobljenih več kot dva zarodka, se nadštevilne zarodke dobre kakovosti lahko zamrznejo za kasnejše postopke.
- Podpora luteinski fazi: Po punkciji jajčnikov rumeno telesce (corpus luteum) običajno ne proizvaja dovolj progesterona, ki je ključen za pripravo maternične sluznice za ugnezditev zarodka. Zato se pogosto dodaja progesteron v obliki vaginalet, kar podpira vzdrževanje nosečnosti in nima stranskih učinkov na plod.
What is IVF? Step by Step of the IVF Process to Get Pregnant
Uspešnost in dejavniki, ki vplivajo nanjo
Uspešnost postopkov IVF je zelo odvisna od različnih dejavnikov, predvsem od vzroka neplodnosti in starosti ženske. Povprečna uspešnost na cikel se giblje med 25 in 30 %. Ključno je poudariti, da se z naraščajočo starostjo ženske uspešnost drastično zmanjšuje. Po 40. letu starosti pade pod 10 %. Največja težava je starost ženske, ki je zelo neugodna, kar se tiče plodnosti, in pri tem ne pomaga noben postopek. Z biomedicinsko pomočjo te težave ne moremo prebroditi. Zato je pomembno, da se pari na zdravljenje neplodnosti obrnejo čim prej, saj lahko prepozno soočanje s težavo, ko je genetski material že močno okrnjen, zmanjša možnosti za uspešno nosečnost tudi z najsodobnejšimi postopki. Nosečnosti, ki so rezultat postopkov IVF, se pogosteje vodijo kot rizične nosečnosti. Vendar pa sam postopek IVF ne predstavlja dodatnega tveganja. Večje tveganje je povezano z drugimi obstoječimi vzroki za neplodnost ali pa z starostjo ženske, ki je močan rizični dejavnik.
Darovanje reproduktivnih celic: Rešitev ob pomanjkanju lastnih celic
V primerih, ko eden od partnerjev nima lastnih spolnih celic (spermijev ali jajčnih celic), se pari lahko odločijo za uporabo darovanih celic. V Sloveniji se soočamo s pomanjkanjem darovalcev in darovalk, kar predstavlja pomembno oviro pri izvajanju heterologne umetne oploditve. Heterologna umetna oploditev je oploditev z darovanimi spolnimi celicami. Taki postopki so po Zakonu o zdravljenju neplodnosti in postopkih OBMP dovoljeni le iz zdravstveno utemeljenih razlogov. Zanjo se odločajo pri parih, kjer zaradi bolezni enega od partnerjev z nobenim postopkom ni mogoče pridobiti ustreznih spolnih celic, ali pa če sta partnerja nosilca hudih dednih okvar ali kromosomskih nepravilnosti ter obstaja verjetnost, da se bo otrok rodil s hudo dedno boleznijo. Dovoljeno je darovanje jajčnih in semenskih celic, pri čemer mora biti vsaj eden od roditeljev otrokov genetski starš. Uporaba darovanega jajčeca in semenčice hkrati ali uporaba darovanega zarodka tako v Sloveniji ni dovoljena. Tako kot pri umetni oploditve je zgornja starostna meja za ženske, ki prejemajo darovane celice, 43. Za darovalce spolnih celic je pomembno, da so brez pomislekov ter so se pripravljeni odreči vsem pravicam do otroka, ki jih po rojstvu dobita prejemnika darovanih celic. Darovanje je anonimno, zato je identiteta darovalcev strogo varovana za starše in otroke. Za darovanje spolnih celic je prepovedano prejeti plačilo ali druge koristi.
Pravna ureditev in dostopnost v Sloveniji
V Republiki Sloveniji je področje OBMP urejeno z Zakonom o zdravljenju neplodnosti in postopkih oploditve z biomedicinsko pomočjo. Do postopkov so upravičeni pari, ki ne morejo naravno spočeti otroka ali pa želijo preprečiti prenos dedne bolezni. Postopki se opravljajo pri ženskah v starosti med 18. in 43. let ter pri polnoletnih moških. Postopek umetne oploditve je v Republiki Sloveniji krit s strani zdravstvenega zavarovanja, ki krije največ šest ciklusov za prvi porod živorojenega otroka, za vsakega nadaljnjega otroka pa do največ štiri cikluse. Zavod za zdravstveno zavarovanje Slovenije (ZZZS) je dodatno sprejel še sklep, da lahko zavarovane osebe (zaradi pomanjkanje darovanih celic v Sloveniji) na svojo željo opravijo postopek OBMP z darovano celico v tujini, ZZZS pa jim povrne stroške postopka v skladu z zdravstvenim zavarovanjem. Cene za samoplačnike pa se gibljejo od okoli 1500 € naprej, odvisno za kakšen postopek gre in ali je vključeno tudi zamrzovanje in odmrzovanje zarodkov.
Etika in prihodnost reproduktivne medicine
Razvoj reproduktivne medicine odpira številna etična vprašanja, predvsem glede statusa človeškega zarodka in ravnanja s presežnimi zarodki. Medtem ko je cilj OBMP rojstvo zdravega otroka, kar je etično neoporečno, se postavlja vprašanje, kako ravnati z zarodki, ki niso bili prenešeni v maternico. Ti se lahko zamrznejo, po preteku roka shranjevanja pa se lahko uničijo, uporabijo v raziskovalne namene ali pa ponovno uporabijo za postopek. Dileme se pojavljajo glede spoštovanja človekovega dostojanstva od spočetja do smrti, pri čemer se pravni status človeškega zarodka lahko interpretira različno. Ker zdravljenje neplodnosti izjemno hitro napreduje ter zajema široko paleto postopkov, od manipulacije z zarodnimi celicami in zarodki, predimplantacijsko diagnostiko do uporabe donorskih celic, je potrebno področje zelo dobro regulirati in nadzorovati, saj je lahko podvrženo možnosti hudih zlorab. Težavnosti zmanjšane plodnosti se zelo zavedamo. Zelo smo se potrudili, da ti postopki potekajo hitro, da ni čakalnih dob. Večkrat moraš priti, vedno znova dobivaš navodila in si v pričakovanju, ali bo ali ne bo. Če ima postopek povrhu še kup ovir, je to še veliko bolj obremenjujoče. Zdaj to pripovedujemo paru, ker dva bolje slišita in razumeta in to tudi je stvar obeh. Pari se radi usedejo in pogovorijo o tem. Veliko jim pomeni, da jim papir z informacijo 'spravimo' v vsebino in zgodbo.
Posebnosti in napredne metode
Posebnost naše klinike je kompleksno zdravljenje in predvsem metoda IMSI, pri kateri pod šesttisočkratno povečavo pogledamo spermije in izberemo tiste, ki so najprimernejši za oploditev. Drugi postopek, ki ga pri nas uspešno rutinsko izvajamo, je predimplantacijska genetska diagnostika. Postopek delamo skupaj s Kliničnim inštitutom za genetiko Ginekološke klinike v Ljubljani. V Mariboru pa opravljajo zunajtelesno zorenje jajčnih celic pri ženskah s policističnimi jajčniki. Razvoj postopka zunajtelesne oploditve omogoča, da smo sposobni in znamo hraniti genetski material. Ker to znamo, lahko pomagamo tudi pacientom, ki imajo raka. Zdaj protokoli, pri katerih spodbujamo jajčnike, da iz njih pridobimo več jajčnih celic, potekajo krajši čas in so vedno boljši. Trenutno smo v fazi, ko priporočila, kako to narediti, vnašamo v prakso. Pri procesu sodelujemo onkolog, specialist za reproduktivno medicino in embriolog, ki genetski material shrani. Dejstvo je, da v tem ne zaostajamo za svetom.
V primeru, da eden od partnerjev nima primernega genetskega materiala, se seveda napišejo priporočila, katere ženske so primerne, da shranijo genetski material za poznejšo uporabo. So pa tudi takšne, ki jim njihova bolezen tega ne omogoča in potrebujejo podarjene jajčne celice, kakor tudi takšne, ki so bile zdravljenje, ko tega še nismo shranjevali ali niso vedele za to možnost. Postopki oploditve z biomedicinsko pomočjo so torej metode, ki zajemajo vse od nadzora in pomoči pri oploditvi jajčne celice, do prenosa, ugnezditve in razvoja nosečnosti. Uporabljajo se tako pri ženski, kakor tudi pri moški neplodnosti. Za OBMP potrebujemo tako moške kot ženske spolne celice, ki morajo biti ustrezno pripravljene za postopke. Za pridobitev moških spolnih celic se najpogosteje uporabljajo semenčice iz izliva ali pa tiste, pridobljene z biopsijo mod, kadar v ejakulatu ni prisotnih semenčic. Obvezno je potrebna analiza nekaterih pomembnih organskih parametrov ter klinična priprava oziroma laboratorijska obdelava vzorca semenčic za uspešen postopek umetne oploditve, ki izolira gibljive semenčice ter odstrani semensko tekočino in druge prisotne celice. Pridobitev ženskih spolnih celic oziroma jajčnih celic ali oocitov pa poteka z aspiracijo jajčnih mešičkov. Še nezrele celice, ki nato dozorijo na posebnih gojiščih z dodanimi hormoni, se po 24-urni zoritvi osemeni po metodi IVF ali ICSI.
"Postopek oploditve z biomedicinsko pomočjo sicer ni preprost, zanj se je treba potruditi, predvsem par se mora zavzeti, ampak se splača," je popotnica prof. dr. Ede Vrtačnik Bokal, dr.