Projekti / Programi
Vpliv selekcije neapoptotičnih spermijev z metodo MACS na epigenetski status spermijev in na izid postopka zunajtelesne oploditve
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 3.05.00 |
Medicina |
Reprodukcija človeka |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| B007 |
Biomedicinske vede |
Medicina (človek in vretenčarji) |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 3.02 |
Medicinske in zdravstvene vede |
Klinična medicina |
neplodnost, selekcija spermijev, apoptoza, epigenetika, oploditev z biomedicinsko pomočjo
Raziskovalci (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
33917 |
dr. Martin Štimpfel |
Reprodukcija človeka |
Vodja |
2017 - 2019 |
85 |
Organizacije (1)
Povzetek
Raziskava bo osredotočena predvsem na dva pomembna cilja, in sicer bo prvi cilj ugotoviti pomen nove metode – to je selekcije spermijev za postopek zunajtelesne oploditve s postopkom MACS, na razvoj in ugnezditev zarodkov ter na izid nosečnosti. Drugi cilj pa bo ugotoviti, kako se razlikujeta neselekcionirana in z MACS metodo selekcionirana populacija spermijev na epigenetskem nivoju. Gre za prospektivno študijo pri parih vključenih v postopek zunajtelesne oploditve z moškim faktorjem neplodnosti, natančneje pri pacientih s teratozoospermijo. Pri vsakem paru bomo polovico jajčnih celic pacientke oplodili z običajnim postopkom ICSI s spermiji izbranimi na klasičen način, drugo polovico jajčnih celic pa s postopkom ICSI s spermiji, ki bodo selekcionirani s postopkom MACS (MACS-ICSI). Za postopek MACS bomo uporabili komercialno dostopen komplet MACS® ART Annexin V System. Zarodke bomo gojili v enostopenjskem gojišču vsakega posebej oz. v sistemu ’’time-lapse’’ tako da bo omogočeno optimalno sledenje dinamike razvoja. Po 5. dneh gojenja bomo izbrali eden najbolj optimalen zarodek (blastocisto) neodvisno od načina oploditve in ga vstavili v maternico pacientke. Ostali razvojno dovolj razviti zarodki (blastociste) bodo zamrznjeni za kasnejšo uporabo. V raziskavi bomo tudi primerjali razvoj in kakovost blastocist (razvitost, morfologija embrioblasta in trofoblasta) ter stopnjo zanositve po postopku ICSI ter po postopku MACS-ICSI.
Za pregled epigenetskega statusa spermijev, bodo ti vzorčeni po zaključenem postopku oploditve v dve skupini, in sicer bodo v prvi skupini vzorci spermijev pripravljenih na klasičen način in v drugi skupini vzorci spermijev selekcioniranih s postopkom MACS. Na ta način bomo ocenili ali se epigenetski status spermijev razlikuje glede na način selekcije in ali te razlike vplivajo na oploditev jajčnih celic, razvoj zarodkov, ugnezditev zarodkov ter izid nosečnosti. Preverili bomo katere epigenetske spremembne na preiskovanih regijah oz. genih bi se lahko uporabilo kot napovedni dejavnik za rezultat postopka zunajtelesne oploditve in ocenili kakšna je diagnostična uporabnost te analize. V ta namen bomo uporabili metodo PCR, preiskali pa bomo gene oz. regije, ki so glede na literaturo znane kot specifična mesta, kjer v spolnih celicah prihaja do epigenetskih sprememb oz. v tem primeru do genetskega vtisnjenja. V tem sklopu analiz bomo z metodo PCR v realnem času dodatno še preverili, ali se vpliv selekcije neapoptotičnih spermijev (z metodo MACS) pokaže tudi na ekspresiji genov, ki so značilni za apoptozo.
Kot dodatno oceno uspešnosti selekcijske metode, bomo pri obeh populacijah spermijev (pri MACS selekcionirani in neselekcionirani populaciji) takoj po zaključenem postopku ICSI in MACS-ICSI na deležu spermijev preverili fragmentacijo DNK in ocenili mitohondrijski membranski potencial. Raziskave kažejo, da sta ta dva faktorja pomembna kazalca kakovosti semena, saj analiza fragmentacije DNK pokaže kakšen je delež spermijev pri katerih je veriga DNK prelomljena, mitohondrijski membranski potencial pa oceni aktivnost in energetski status spermijev. Pričakujemo, da bomo z novo metodo selekcije izboljšali ta dva parametra kakovosti semena, ki se jih sicer ne določa v rutinski praksi, sta pa klinično zelo pomembna in se jih uporablja kot dodatno metodo za oceno kakovosti semena. Pričakujemo, da bo v MACS selekcionirani populaciji membranski mitohondrijski potencial večji kot v neselekconirani populaciji, za fragmentacijo DNK pa pričakujemo ravno obratno, torej da bo v MACS selekcionirani populaciji manjša.
Pomen za razvoj znanosti
Izbor kvalitetnega spermija pri neposrednem vnosu spermija v citoplazmo jajčne celice v postopku zunajtelesne oploditve predstavlja ključni dejavnik za uspešen postopek. Ker na izbor spermija vpliva predvsem njegova morfologija oz. njegov izgled, ki pa ni nujno povezan z dobro kvaliteto, je pomembno da se lahko uporabi dodatne metode s katerimi se poveča verjetnost, da se za postopek zunajtelesne oploditve izbere najkvalitetnejši spermij. Eden izmed takih pristopov je tudi selekcija neapoptotičnih spermijev s postopkom MACS. Zato na podlagi novega postopka selekcije spermijev kot glavni cilj pričakujemo, da bomo izboljšali rezultate in izid postopka zunajtelesne oploditve pri izbrani populaciji neplodnih parov. Natančno bomo določili kako se zaradi novega postopka spremeni kakovost in dinamika razvoja zarodkov ter kakšen vpliv ima to na zanositev in spontani splav. Dodatno bomo prvič v svetovnem merilu ugotavljali, kako nov pristop pri selekciji spermijev vpliva na epigenetski status spermijev v primerjavi s spermiji pridobljenimi s klasično metodo priprave semena. Poleg tega bomo preverili kakšna je povezava epigenetskega statusa spermijev s kvaliteto in dinamiko razvoja zarodkov, z uspešnostjo zanositve ter spontanimi splavi. Na ta način bo mogoče tudi razložiti parom, ki se soočajo z najtežjimi oblikami neplodnosti, zakaj so postopki zunajtelesne oploditve pri njih manj učinkoviti. Pričakujemo, da bomo ugotovitve pridobljene z raziskovanjem epigenetskega statusa spermijev uporabili kot napovedni oz. prognostični dejavnik uspešnosti postopka zunajtelesne oploditve za paciente oz. pare, preden bodo pričeli z zdravljenjem neplodnosti.
Pomen za razvoj Slovenije
Zaradi predvidenega izboljšanega izida postopka zunajtelesne oploditve bo obravnava pacientov kvalitetnejša in uspešnejša, kar bo vplivalo na izboljšano kvaliteto življenja pacientov, saj je znano da zdravljenje neplodnosti pacienti doživljajo zelo stresno. Posledično se bodo zmanjšali tudi stroški, ki so povezani z zdravljenjem neplodnosti, saj bo zaradi predvidenega boljšega uspeha postopka zunajtelesne oploditve potrebno manjkrat ponavljati postopek, s čimer se bodo zmanjšali neposredni in tudi posredni stroški zdravljenja. Pridobljena temeljna znanja s področja epigenetskega statusa spermijev bodo popolnoma nova slovenskem kot tudi v svetovnem merilu, omogočila pa bodo gospodarstvu da bo razvilo učinkovite produkte oz. izdelke, s katerimi bodo pacienti in tudi strokovnjaki, ki se ukvarjajo z zdravljenjem neplodnosti, lahko predvideli potek zdravljenja neplodnosti in tudi njegovo uspešnost.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo
