ПОДСТАВКА ДЛЯ УСТАНОВКИ И УДЕРЖАНИЯ ПРОБИРОК ПРИ ВИЗУАЛИЗАЦИИ КЛЕТОК ЭМБРИОНА В ПРОГРАММАХ ПРЕИМПЛАНТАЦИОННОГО ГЕНЕТИЧЕСКОГО СКРИНИНГА

Полезная модель относится к медицинским устройствам, предназначенным для удержания и фиксации пробирок типа пробирок Эппендорфа, используемых для визуализации сбиопсированных клеток бластоцисты в программах преимплантационного генетического скрининга, увеличивающая вероятность последующей полногеномной амплификации ДНК в образце, и снижающее риск контаминации клиническим эмбриологом.
Успехи современной медицинской науки и практики позволили существенно повысить эффективность лечения бесплодия. Наиболее перспективным методом лечения различных форм бесплодия следует признать экстракорпоральное оплодотворение с переносом эмбрионов в полость матки.
На сегодняшний день бесплодные браки составляют 17% от всех супружеских пар, около 6 миллионов браков бесплодны и из них 3 миллиона нуждаются в проведении программ ЭКО. В настоящее время во всем мире благодаря программам ЭКО ежегодно рождаются миллионы детей.
В то же время репродуктологи и эмбриологи не удовлетворены результатами программ экстракорпорального оплодотворения. Частота наступления беременности после применения ЭКО даже в лучших клиниках мира часто не превышает 30-40%. По всей видимости, в настоящее время удалось достичь определенного порога эффективности данного метода, поэтому очень актуален поиск новых путей, которые бы привели к повышению эффективности программ ЭКО.
Между тем, современной медициной недостаточно отработан такой важный этап в ЭКО как процесс предимплантационного генетического скрининга (ПГС) на 24 пары хромосом с целью отбора эмбрионов человека с высоким потенциалом развития для улучшения результатов вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ). Именно введение генетического отбора эмбрионов позволяет специалистам достигать повышение частоты наступления клинической беременности (до 70% в расчете на перенос). В течение последних нескольких лет предимплантационный генетический скрининг применяется с целью отбора эмбрионов человека с высоким потенциалом развития для улучшения результатов вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ). Именно введение генетического отбора эмбрионов позволило специалистам значительно увеличить частоту наступления клинической беременности. Как показала практика экстракорпорального оплодотворения (ЭКО), больше половины эмбрионов человека в программах лечения бесплодия методами ВРТ останавливаются в своем развитии, не достигая стадии бластоцисты (5-е сутки после оплодотворения). Анеуплоидия является основной причиной остановки роста и гибели эмбриона в предимплантационный период, а так же причиной неудачной имплантации. Выявление несбалансированности генома у предимплантационных эмбрионов позволяет решить многие проблемы, которые приводят к неблагоприятным результатам ЭКО.
Метод биопсии на стадии бластоцисты оказался значительным прорывом в современном ЭКО. Впервые он был описан Боером и коллегами в 2004 г. [K.A. de Boer, J.W. Catt, R.P.S. Jansen, D. Leigh, and S. McArthur, Moving to blastocyst biopsy for preimplantation genetic diagnosis and single embryo transfer at Sydney IVF // Fertility and Sterility, vol. 82, no. 2, pp. 295-298, 2004.], и о первых детях, рожденных здоровыми вследствие этого метода, сообщили в 2005 г.Коккали и коллеги и МакАртур и коллеги [G. Kokkali, С. Vrettou, J. Traeger-Synodinos et al., Birth of a healthy infant following trophectoderm biopsy from blastocysts for PGD of β-thalassaemia major: case report, // Human Reproduction, vol. 20, no. 7, pp. 1855-1859, 2005.; S.J. McArthur, D. Leigh, J.T. Marshall, K.A. De Boer, and R.P.S. Jansen, Pregnancies and live births after trophectoderm biopsy and preimplantation genetic testing of human blastocysts, // Fertility and Sterility, vol. 84, no. 6, pp. 1628-1636, 2005.]. Несколько доклинических и клинических испытаний доказали значимость этого метода, так что в настоящее время он постепенно заменяет биопсию на стадии дробления и биопсию полярных телец. Достоинство метода заключается в его технической и биологической надежности. При его использовании минимизируются возможные ошибки процедуры и мозаицизм при проведении молекулярного анализа. Перенос эуплоидных криоконсервированных бластоцист, а также перенос эмбриона суррогатной матери предотвращает синдром гиперстимуляции и многоплодную беременность, что является еще одним важным преимуществом данной высокоспециализированной медицинской технологии.
Показатель полногеномной амплификации является особенно важным параметром, так как в случае неубедительных результатов может потребоваться проведение повторной биопсии. Важно отметить, что все исследования, в которых был применен скрининг хромосом, основанный на биопсии трофэктодермы, всегда описывали менее 3% недиагностированных бластоцист, что является еще одним преимуществом данного метода.
В настоящее время на рынке известно решение - подставка для визуализации клеток эмбриона в программах преимплантационного генетического скрининга компании INVITROLIFE LLC (США, http://www.invitrolife.com/; https://www.youtube.com/watch?v=F53TUqV7wYY; опубл.: 04.09.2015).
Решение выбрано за прототип.
Технической проблемой прототипа является то, что подставка не является одноразовым медицинским изделием и требует стерилизации после каждого пациента. Кроме того, подставка удерживает пробирки типа Эппендорф под малым углом (меньше 45 градусов), иногда непостоянным, что является недостатком при манипулировании с образцами клеток эмбриона. Также технической проблемой является высокий риск контаминации от оператора, так как слишком часто присутствует контакт рук оператора и пробирки, особенно в процессе вставки пробирки в подставку. Фиксация пробирки Эппендорф в подставке по прототипу нестабильна, пробирка может колебаться в зоне своего основания, особенно при введении флексипета в момент перемещения сбиопсированного материала из капли в чашке в пробирку Эппендорф.
Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков.
Техническим результатом полезной модели является простота и удобство использования подставки при манипулировании с образцами клеток эмбриона, повышение надежности фиксации пробирки в подставке.
Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлена подставка для установки и удержания пробирок при визуализации клеток эмбриона в программах предимплантационного генетического скрининга, представляющая собой основание с кольцом для вставки пробирки и упором для нее, причем в зоне размещения днища пробирки в основании выполнен проем, отличающаяся тем, что кольцо расположено на держателе, соединенном с основанием, с внутренней стороны держателя выполнен желоб, имеющий наклон относительно основания, причем желоб имеет такую форму, что при вставке в кольцо пробирки с упором на желоб ось пробирки наклонена под постоянным углом относительно основания.
Предпочтительно, желоб имеет такую форму, что при вставке в кольцо пробирки с упором на желоб ось пробирки наклонена под постоянным углом относительно основания в 45 градусов.
Предпочтительно, подставка содержит не менее четырех колец с круглыми отверстиями для помещения в них пробирок Эппендорфа.
Предпочтительно, отверстия выполнены с симметричным расположением.
Предпочтительно, диаметр отверстий колец не превышает диаметра пробирки Эппендорфа в ее средней части.
Предпочтительно, подставка имеет круговую опору, расположенную в виде кругового выступа вдоль всего основания.
Предпочтительно, подставка выполнена из пластика и является одноразового применения.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 показано устройство подставки (А - вид сверху, Б - вид сбоку).
На Фиг. 2 показан пример направления вставки в подставку пробирки типа Эппендорф (А - вид сверху, Б - вид сбоку).
На Фиг. 3 показан пример вставленной в подставку пробирки типа Эппендорф в рабочем состоянии, готовом для работы с электронным микроскопом (А - вид сверху, Б - вид сбоку).
На Фиг. 4 показано устройство подставки, вид снизу.
На чертежах: 1 - основание подставки, 2 - отверстие кольца для вставки пробирки, 3 - наклонный желоб, 4 - держатель кольца, 5 - проемы в основании подставки, 6 - опоры подставки, 7 - пробирка типа Эппендорф.
Осуществление полезной модели
Подставка для установки и удержания пробирок при визуализации клеток эмбриона в программах предимплантационного генетического скрининга выполнена в виде основания 1 (см. Фиг. 1) с кольцом для вставки пробирки 7 (см. Фиг. 2, Фиг. 3). В зоне размещения днища пробирки 7 в основании 1 выполнен проем 5. Проемы 5 в основании подставки нужны для качественной визуализации образца при наблюдении пробирки под стереомикроскопом.
Новым является то, что кольцо расположено на держателе 4, соединенном с основанием 1. С внутренней стороны держателя 4 выполнен желоб 3, имеющий наклон относительно основания 1.
Желоб 3 имеет такую форму, что при вставке в отверстие 2 кольца пробирки 7 с упором на желоб 3 (см. Фиг. 3) ось пробирки наклонена под постоянным углом α относительно основания.
Желательно, чтобы для угла α обеспечивался угол в 45 градусов.
Повышение надежности фиксации пробирки в подставке обеспечивается следующим. Расположение кольца на держателе 4, соединенном с основанием 1, где с внутренней стороны держателя выполнен желоб 3, имеющий наклон относительно основания 1, причем желоб имеет такую форму, что при вставке в кольцо пробирки 7 с упором на желоб ось пробирки наклонена под постоянным углом относительно основания - позволяет удерживать пробирки типа Эппендорф в подставке под углом близким к 45 градусам и всегда постоянным, что дает удобство при манипулировании с образцами клеток эмбриона. Также это позволяет снизить риск контаминации от оператора, так как контакт рук оператора и пробирки требуется реже благодаря стабильному положению пробирки относительно основания, в т.ч. при введении флексипета в момент перемещения сбиопсированного материала из капли в чашке в пробирку Эппендорф. Простота и удобство использования подставки при манипулировании с образцами клеток эмбриона обеспечивается теми же особенностями конструкции. Расположение кольца на держателе 4, соединенном с основанием 1, где с внутренней стороны держателя выполнен желоб 3, имеющий наклон относительно основания 1, позволяет просто и удобно фиксировать пробирку 7 после вставки в кольцо. Пробирка получает как минимум три точки опоры: кольцо, боковые стенки желоба 3. Под действием постоянного наклона относительно основания 1 пробирка 7 под действием собственной силы тяжести стабильно находится внутри подставки, упираясь в кольцо крышкой. Пробирку 7 просто и удобно вставлять в кольцо, без потребности доталкивания пробирки внутрь пальцами оператора. Пробирка сама после вставки в кольцо ложится на желоб 3 и стопорится крышкой о края кольца, что позволяет снизить риск контаминации от оператора, так как контакт рук оператора и пробирки требуется реже благодаря стабильному положению пробирки относительно основания.
Таким образом, полезная модель позволяет добиться снижения числа недиагностированных бластоцист до 3-5%, что является общемировым показателем качества программ ЭКО+ПГС на всех этапах помещения клеток трофобласта в пробирку Эппендорфа для последующей полногеномной амплификации и визуализирования сбиопсированного материала.
Подставка может содержать несколько колец с круглыми отверстиями 2 для помещения в них пробирок 7. В качестве пробирок могут использоваться пробирки типа Эппендорфа. Желательно, чтобы отверстия были выполнены с симметричным расположением. Это важно для обеспечения балансировки центра масс при вставке максимального количества пробирок в подставку.
Диаметр отверстий колец может быть таким, что он не превышает диаметра пробирки Эппендорфа в ее средней части для жесткой вставки пробирки.
Подставка снизу (см. Фиг. 4) может иметь круговую опору 6, расположенную в виде кругового выступа вдоль всего основания 1, что повышает устойчивость подставки. Подставка может быть выполнена из пластика в виде единой литой детали методом пресс-формования.
Алгоритм использования подставки при подготовке образца ткани трофоэктодермы для последующего проведения предимплантационной генетической диагностики/скрининга следующий.
Предпочтительно, подставки перед использованием помещают в стерильную герметичную упаковку. Это обеспечивает чистоту процедуры визуализирования сбиопсированного материала.
Стерильную подставку извлекают из стерильной упаковки и помещают на предметный стол стереомикроскопа. Тщательно проверяют имя пациента и его ID по эмбриологическому протоколу. Проводят маркировку пробирки типа Эппендорф согласно данным пациента.
Маркированную пробирку помещают в стерильную подставку, вставляя ее в кольцо и отпуская. Пробирка сама заходит под углом, близким к 45° в соответствующее отверстие 2 кольца и спускается по желобу 3, стопорясь крышкой о край кольца.
Берут чашку для биопсии с материалом пациента и под контролем стереомикроскопа с помощью флексипета диаметром 140 мкм перемещают сбиопсированный материал из капли в чашке в пробирку Эппендорф 7 в подставке соответственно маркировке. Визуализируют образец ткани трофоэктодермы при увеличении 20× под стереомикроскопом на стенке пробирки.
Для снижения риска контаминации и удобства визуализации клеток эмбриона удержание пробирки происходите помощью подставки, а не руками оператора. Промывают флексипет в пустой капле, чтобы убедиться в том, что материал не остался внутри флексипета. Центрифугируют пробирки в течение 15 секунд, помещают их в стерильный контейнер и передают на генетическую диагностику.