Εξωσωματική γονιμοποίηση

Εξωσωματική γονιμοποίηση είναι η γονιμοποίηση του ωαρίου από το σπερματοζωάριο εκτός του σώματος της γυναίκας,  στο εργαστήριο. Μετά τη γονιμοποίηση και τα πρώτα στάδια ανάπτυξης του εμβρύου, γίνεται η μεταφορά του εμβρύου ή των εμβρύων στη μήτρα της μητέρας.
Η φυσιολογική γονιμοποίηση του ωαρίου από το σπερματοζωάριο γίνεται στη σάλπιγγα της γυναίκας. Όταν δεν είναι δυνατόν να γίνει φυσιολογικά η γονιμοποίηση μέσα στο σώμα της γυναίκας, με την εξωσωματική γονιμοποίηση αυτή η οδός παρακάμπτεται και η γονιμοποίηση γίνεται στο εργαστήριο.
Κατά την εξωσωματική γονιμοποίηση συλλέγονται τα ωάρια  από τις ωοθήκες της γυναίκας με τη διαδικασία της ωοληψίας. Στο εργαστήριο  καλλιεργούνται μέσα σε τρυβλία με ειδικά θρεπτικά υλικά κι εκεί επιτελείται η γονιμοποίηση. Τα έμβρυα βρίσκονται σε επωαστικούς κλιβάνους, σε συγκεκριμένες συνθήκες καλλιέργειας, ώστε ένα γίνει η ανάπτυξη των εμβρύων. Τα πλέον κατάλληλα έμβρυα μεταφέρονται στη μήτρα της γυναίκας με τη διαδικασία της εμβρυομεταφοράς. Τα έμβρυα εμφυτεύονται μόνα τους στο ενδομήτριο για να υπάρξει εγκυμοσύνη.

Η γέννηση του πρώτου παιδιού με εξωσωματική γονιμοποίηση

Το πρώτο παιδί που ήρθε στον κόσμο με εξωσωματική γονιμοποίηση γεννήθηκε στις 25 Ιουλίου του 1978 στο νοσοκομείο Όλνταμ της Βρετανίας. Ήταν ένα υγιέστατο κοριτσάκι, η Λουϊζ Μπράουν.
Οι Λέσλι  και ο Τζον Μπράουν ήταν ένα νεαρό ζευγάρι από το Μπρίστολ που για εννιά χρόνια προσπαθούσαν ανεπιτυχώς να κάνουν παιδί. Στις 10 Νοεμβρίου 1977, η Λέσλι έκανε την πρώτη επιτυχημένη εξωσωματική γονιμοποίηση. Το ωάριο αφαιρέθηκε από τις ωοθήκες της Λέσλι με λαπαροσκόπηση και η γονιμοποίηση έγινε στο εργαστήριο από τον καθηγητή Ρόμπερτ Έντουαρντς, ο οποίος τιμήθηκε με βραβείο Νόμπελ το 2010. Μετά τη γονιμοποίηση, το  ζυγωτό άρχισε να διαιρείται και μεταφέρθηκε στη μήτρα της Λέσλι. Το μωρό, ένα υγιέστατο κοριτσάκι, γεννήθηκε στις  25 Ιουλίου του 1978.
Από το 1978 μέχρι σήμερα (2018) έχουν γεννηθεί περισσότερα από 8 εκατομμύρια παιδιά με εξωσωματική γονιμοποίηση.

Κρυοσυντήρηση ωαρίων, σπέρματος, εμβρύων

Κρυοσυντήρηση είναι η διατήρηση των γαμετών ή των εμβρύων σε πολύ χαμηλή θερμοκρασία με στόχο να χρησιμοποιηθούν σε μία άλλη χρονική στιγμή. Η κατάψυξη γίνεται στη θερμοκρασία των -196 βαθμών Κελσίου σε υγρό άζωτο. Η κρυοσυντήρηση εμβρύων εφαρμόστηκε για πρώτη φορά με επιτυχία στον άνθρωπο το 1984. Σήμερα η κρυοσυντήρηση είναι μία μέθοδος ρουτίνας που επιτρέπει είτε με την αργή κατάψυξη (slow freezing) είτε με τη διαδικασία της υαλοποίησης (vitrification) να χρησιμοποιηθούν τα κρυοσυντηρημένα έμβρυα για μία μελλοντική κύηση.

Εκτός από έμβρυα κρυοσυντηρούνται και αγονιμοποίητα ωάρια, όταν μία γυναίκα χρειάζεται να διατηρήσει τη γονιμότητά της είτε επειδή θα κάνει κάποια θεραπεία όπως χημειοθεραπεία ή ακτινοβολία, είτε επειδή δεν έχει αποφασίσει ακόμα να κάνει παιδί είτε δεν έχει βρει ακόμα τον κατάλληλο σύντροφο και θέλει να γίνει μητέρα αργότερα. Η μέθοδος κρυοσυντήρησης που χρησιμοποιείται περισσότερο σήμερα ονομάζεται υαλοποίηση (vitrification). Είναι μία ασφαλής μέθοδος με πολύ υψηλά ποσοστά εγκυμοσύνης.

Προεμφυτευτική Γενετική Διάγνωση (PGD)

Προεμφυτευτική Γενετική Διάγνωση (PGD) είναι η μέθοδος με την οποία, κατά τη διάρκεια της εξωσωματικής γονιμοποίησης, ανιχνεύεται ο γενότυπος των εμβρύων, διαπιστώνεται δηλαδή αν το έμβρυο είναι παθολογικό ή φυσιολογικό για μία γενετική ασθένεια (όπως η μεσογειακή αναιμία και η κυστική ίνωση) πριν γίνει η μεταφορά στη μήτρα και ξεκινήσει η εγκυμοσύνη.
Η Προεμφυτευτική Γενετική Διάγνωση γίνεται σε περιπτώσεις που ο ένας ή και οι δύο γονείς φέρουν γονίδιο με μετάλλαξη ώστε να διαπιστωθεί αν την έχει κληρονομήσει το έμβρυο.
Η πρώτη επιτυχής προεμφυτευτική διάγνωση σε άνθρωπο έγινε από τους Χάντισαϊντ, Κοντογιάννη και Γουϊνστον (Handyside, Kontogianni, Winston) στο Νοσοκομείο Χάμερσμιθ στο Λονδίνο, με μία πρωτοποριακή τεχνική που εφάρμοσε το 1989 η γενετίστρια Ελένη Κοντογιάννη και η οποία έκτοτε εφαρμόζεται παγκοσμίως. Μέχρι τότε δεν είχε γίνει ποτέ προεμφυτευτική διάγνωση  στον  άνθρωπο. Το πρόβλημα  ήταν ότι δεν υπήρχαν  ακόμη αρκετά α​ξιόπιστε​ς τεχνικές για  τη γενετική ανάλυση και διάγνωση από λίγα κύτταρα ή μόνο ένα κύτταρο. Η Κοντογιάννη επέλεξε να ενισχύσει με PCR (αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης) μια αλληλουχία  στο Υ χρωμόσωμα  με επαναλαμβανόμενες ακολουθίες, τεχνική  πολύ πιο  αποτελεσματική. Ενίσχυσε ταυτόχρονα αλληλουχίες στο Χ και στο Υ χρωμόσωμα για  να  μειωθεί ο κίνδυνος ψευδών αποτελεσμάτων.
Θήλεα έμβρυα μεταφέρθηκαν σε γυναίκα που είχε υψηλό κίνδυνο μετάδοσης φυλοσύνδετων γενετικών παθήσεων. Ο μαιευτήρας-γυναικολόγος Ιάκωβος Σούσης, κλινικά υπεύθυνος για την εξωσωματική γονιμοποίηση, έκανε την παρακολούθηση του κύκλου, την ωοληψία και την εμβρυομεταφορά των διαγνωσμένων εμβρύων.
Το αποτέλεσμα ήταν η γέννηση δύο υγιέστατων κοριτσιών το 1990 στο Νοσοκομείο Χάμερσμιθ. Τους επόμενους μήνες, στο νοσοκομείο Χάμερσμιθ, ακολούθησαν 30 ζευγάρια με ιστορικό γενετικών ασθενειών που αντιμετωπίστηκαν με προεμφυτευτική διάγνωση και πολύ υψηλά ποσοστά κύησης. Ο Ιάκωβος Σούσης κατέγραψε την εξέλιξη των πρώτων 16 κυήσεων μετά από προεμφυτευτική διάγνωση στο νοσοκομείο Χάμερσμιθ και διαπίστωσε ότι η βιοψία (PGD) των εμβρύων δεν επηρεάζει την υγεία των εμβρύων. 

ICSI – μικρογονιμοποίηση

Η μικρογονιμοποίηση/ενδοωαριακή έγχυση σπερματοζωαρίου (ICSI-Intra Cytoplasmic Sperm Injection) είναι μία εξαιρετικά αποτελεσματική μέθοδος αντιμετώπισης της ανδρικής υπογονιμότητας, καθώς ο μικρός αριθμός και η χαμηλή ή ανύπαρκτη κινητικότητα των σπερματοζωαρίων δεν αποτελεί πρόβλημα για την μικρογονιμοποίηση.
Σε περιπτώσεις που το σπερματοζωάριο αδυνατεί να εισχωρήσει στο ωάριο και να το γονιμοποιήσει, η μέθοδος της μικρογονιμοποίησης (ICSI) δίνει τη δυνατότητα στον εμβρυολόγο να εγχύσει ένα σπερματοζωάριο απευθείας στο κυτταρόπλασμα του ωαρίου ώστε να το γονιμοποιήσει, με αποτέλεσμα ζευγάρια που αντιμετωπίζουν σοβαρά θέματα, όπως ολιγοασθενοτερατοζωοσπερμία ή πλήρη απουσία σπερματοζωαρίων στο σπερματικό υγρό, να αποκτήσουν παιδί. Στις περιπτώσεις αζωοσπερμίας τα σπερματοζωάρια λαμβάνονται με βιοψία από τον όρχι ή την επιδιδυμίδα (TESE ή PESA).  
Η μέθοδος της μικρογονιμοποίησης αναπτύχθηκε το 1990 στο Vrije Universiteit Brussel από τον Gianpiero Palermo και εφαρμόστηκε για πρώτη φορά το 1991. Η πρωτοποριακή αυτή τεχνική  παρακάμπτει τα περισσότερα σοβαρά προβλήματα ποιότητας του σπέρματος, καθώς ουσιαστικά χρειάζεται μόνο ένα κινητό σπερμαζωάριο ανά ώριμο ωάριο για να γίνει η γονιμοποίηση. Σήμερα, η μέθοδος ICSI εφαρμόζεται σε περίπου 50%-70% των ζευγαριών που κάνουν εξωσωματική γονιμοποίηση.

Αξιολόγηση και διάγνωση της υπογονιμότητας

Το πιο σημαντικό στάδιο στην εξωσωματική είναι η σωστή διάγνωση, ώστε να είναι βέβαιο  ότι η εξωσωματική είναι η κατάλληλη θεραπεία για το ζευγάρι.

Διέγερση ωοθηκών

Η διέγερση των ωοθηκών στόχο έχει την ανάπτυξη πολλών ωοθυλακίων, καθώς προκειμένου να αυξηθεί η πιθανότητα κύησης, συνήθως μεταφέρονται στη μητέρα περισσότερα από ένα έμβρυα.
Για να δημιουργηθούν περισσότερα από ένα έμβρυα, χρειάζονται περισσότερα ωάρια και γι’αυτό τον λόγο χορηγούνται φάρμακα, ώστε οι ωοθήκες να ενεργοποιηθούν και να παράγουν περισσότερο από ότι συνήθως.
Η δόση και ο χρόνος χορήγησης των φαρμάκων ρυθμίζεται βάσει της εξατομικευμένης ανταπόκρισης της ασθενούς, ώστε οι ωοθήκες να ανταποκριθούν πιο αποτελεσματικά στη θεραπεία. Οι καθηγητές Κολιμπιανάκης και Ταρλατζής με μία συστηματική ανασκόπηση και μεταανάλυση έδειξαν το ρόλο της προγεστερόνης στην πιθανότητα κύησης στην εξωσωματική γονιμοποίηση.
Η διαδικασία της διέγερσης διαρκεί συνήθως 8-16 ημέρες. Η ένεση hCG  (ανθρώπινη χοριακή γοναδοτροπίνη) που επάγει την τελική ωρίμανση των ωαρίων, χορηγείται όταν οι μετρήσεις των ωοθυλακίων και τα επίπεδα των οιστρογόνων είναι πλέον κατάλληλα. Η ωοληψία προγραμματίζεται περίπου 35 ώρες μετά την ένεση της hCG.
Η διέγερση ωοθηκών δεν φαίνεται να συνδέεται με υψηλότερο κίνδυνο καρκίνου του τραχήλου, του ενδομητρίου ή των ωοθηκών όταν ουδετεροποιηθεί η αιτία της υπογονιμότητας εξαρχής σύμφωνα με μεγάλη συστηματική ανασκόπηση του καθηγητή Συριστατίδη.

Παρακολούθηση ωοθυλακιορρηξίας με υπερηχογραφήματα

Κάθε 2-3 μέρες παρακολουθείται η γυναίκα με υπερηχογραφήματα που στόχο έχουν τον σωστό καθορισμό της ημερήσιας δοσολογίας των φαρμάκων διέγερσης. Τα υπερηχογραφήματα δίνουν τη δυνατότητα να μετρηθούν οι διαστάσεις των αναπτυσσόμενων θυλακίων. Οι υπερηχογραφικές μετρήσεις είναι επίσης χρήσιμες για τον ακριβέστερο προσδιορισμό του πάχους του ενδομητρίου. Ένα παχύ ενδομήτριο υποδεικνύει ότι η μήτρα είναι αρκετά “ώριμη” και σύντομα θα είναι έτοιμη να υποδεχθεί ένα έμβρυο.

Ωοληψία

Όταν ο αριθμός και η ωρίμανση των ωοθυλακίων φτάσουν στο ζητούμενο επίπεδο, προγραμματίζεται η ωοληψία, η οποία πραγματοποιείται με διακολπική παρακέντηση των ωοθυλακίων, υπό την επήρεια μέθης.
Το ωοθυλακικό υγρό που αναρροφάται εξετάζεται αμέσως από τον εμβρυολόγο για την ανεύρεση των ωαρίων. Τα ωάρια τοποθετούνται σε ειδικά καλλιεργητικά υλικά σε έναν κλίβανο και προετοιμάζονται για την γονιμοποίηση.

Επεξεργασία Σπέρματος

Πριν ή μετά την ωοληψία, ο σύζυγος πρέπει να παράγει ένα δείγμα σπέρματος με αυνανισμό ή  να γίνει η χειρουργική  αφαίρεσή  του  με  βιοψία (ΤESE). Συνήθως συνιστάται να γίνεται η κατάψυξη σπέρματος αρκετές μέρες πριν την ωοληψία, ώστε να διασφαλιστεί ότι υπάρχει δείγμα σπέρματος την ημέρα της ωοληψίας ακόμα και αν για ψυχολογικούς, ιατρικούς (υψηλός πυρετός, τραυματισμός) ή κοινωνικούς λόγους (επαγγελματικές υποχρεώσεις κ.λπ.) ο άντρας δεν μπορεί να δώσει δείγμα σπέρμα τη συγκεκριμένη ημέρα.
Το σπέρμα παραλαμβάνεται από το εργαστήριο όπου γίνεται ανάλυση, έκπλυση και προετοιμασία.

Γονιμοποίηση των ωαρίων

Μερικές ώρες μετά την ωοληψία, ο εμβρυολόγος τοποθετεί συγκεκριμένο αριθμό ενεργοποιημένων σπερματοζωαρίων σε κάθε τρυβλίο καλλιέργειας που περιέχει τα ωάρια μέσα σε θρεπτικό καλλιεργητικό υλικό
Τα σπερματοζωάρια έρχονται σε επαφή με το ωάριο και ένα από αυτά διεισδύει μέσα του και το γονιμοποιεί. Σε περίπτωση που τα χαρακτηριστικά του σπέρματος δεν επιτρέπουν τη φυσιολογική γονιμοποίηση, γίνεται μικρογονιμοποίηση (ICSI).
Την επόμενη ημέρα ο εμβρυολόγος διαπιστώνει τον αριθμό των φυσιολογικά γονιμοποιημένων ωαρίων.

Καλλιέργεια εμβρύων

Τα έμβρυα καλλιεργούνται σε ειδικά θρεπτικά υλικά και αναπτύσσονται στο εργαστήριο για δύο έως έξι ημέρες. Από την πέμπτη ημέρα του αναπτυξιακού τους σταδίου, τα έμβρυα ονομάζονται βλαστοκύστες. Οι βλαστοκύστες αποτελούνται από 70 έως 200 κύτταρα. Τα θρεπτικά υλικά πρέπει να πληρούν συγκεκριμένες προϋποθέσεις ώστε να είναι ιδανική η ανάπτυξη των εμβρύων, όπως αναφέρεται σε μεγάλη ανασκόπηση από τον καθηγητή Λουτράδη και τους συνεργάτες του .

Αξιολόγηση εμβρύων

Tο έμβρυο ή τα έμβρυα επιλέγονται για εμβρυομεταφορά στη μήτρα  ανάλογα με την ποιότητά τους. Βασικά κριτήρια για την αξιολόγησή τους είναι η σωστή διαίρεση  και η μορφολογία τους.

Εμβρυομεταφορά

Για την εμβρυομεταφορά, το έμβρυο μεταφέρεται σε έναν ελαστικό, μαλακό καθετήρα μέσα σε ελάχιστο όγκο καλλιεργητικού υλικού. Ο καθετήρας εισάγεται στη μήτρα μέσω του τραχήλου. Το υγρό καλλιέργειας που περιέχει το έμβρυο (ή τα έμβρυα) τοποθετείται προσεκτικά στη μήτρα. Η εμφύτευση των εμβρύων στη μήτρα γίνεται μερικές ημέρες αργότερα.

Εμβρυομεταφορά βλαστοκύστης

Η βλαστοκύστη είναι το στάδιο που φτάνει το έμβρυο την 5η-6η μέρα της ζωής του. Θεωρητικά, μεταφέροντας ένα έμβρυο στο στάδιο της βλαστοκύστης αυξάνονται οι πιθανότητες εμφύτευσης, καθώς οι βλαστοκύστεις έχουν προχωρήσει, ενώ κάποια άλλα έμβρυα έχουν σταματήσει την ανάπτυξή τους. Επίσης είναι καλύτερος ο συγχρονισμός εμβρύων-ενδομητρίου, αφού φυσιολογικά τα έμβρυα εμφυτεύονται στο ενδομήτριο την 6η-7η μέρα της ζωής τους. Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα είναι η μείωση της πιθανότητας πολύδυμης κύησης, καθώς μεταφέρεται μόνο μία ή δύο βλαστοκύστεις. Το πρώτο παιδί στον κόσμο που γεννήθηκε μετά από εξωσωματική γονιμοποίηση, η Louise Brown, γεννήθηκε μετά από εμβρυομεταφορά βλαστοκύστης.
Η εμβρυομεταφορά βλαστοκύστεων δεν αποτελεί την καλύτερη επιλογή σε όλες τις περιπτώσεις, καθώς μόνο 30-50% των εμβρύων φτάνουν σε αυτό το στάδιο. Έμβρυα όμως που δεν προχώρησαν σε βλαστοκύστεις θα μπορούσαν να προχωρήσουν φυσιολογικά στο ενδομήτριο περιβάλλον. Η επιλογή του ιδανικού σταδίου εμβρυομεταφοράς είναι ένα θέμα μίας συνεχούς επιστημονικής διαμάχης.

Έλεγχος κυήσεως

14 ημέρες μετά την εμβρυομεταφορά με αιμοληψία για τον προσδιορισμό της ορμόνης β-χοριακής γοναδοτροπίνης ώστε να διαπιστωθεί η ύπαρξη κύησης.