211service.com
Hoe succes voor IVF te voorspellen?
Het kiezen van embryo's voor in-vitrofertilisatie (IVF) is vol onzekerheid. Het proces heeft slechts een slagingspercentage van 35 procent, en het overbrengen van meer dan één embryo om de kans op succesvolle implantatie te vergroten, verhoogt de kansen van een vrouw om meerlingen te krijgen of een selectieve abortus te vereisen.
Eieren volgen: Bovenaan staan time-lapse-afbeeldingen van een enkel embryo, en onderaan de overlay-trackingresultaten die zijn geproduceerd met behulp van beeldanalysesoftware die is ontwikkeld aan de Stanford University.
Door time-lapse-video's van bevruchte eieren te analyseren terwijl ze zich ontwikkelen, heeft een team van onderzoekers van de Stanford University School of Medicine drie specifieke mijlpalen geïdentificeerd die eieren moeten bereiken om een blastocyst te vormen, een kritieke fase. Het team heeft een algoritme gemaakt om de voortgang van de embryo's te volgen en zegt dat dit algoritme kan voorspellen welke zich tot een blastocyst zal ontwikkelen en met 93 procent zekerheid zal sterven. De techniek zou kunnen worden gebruikt om de besluitvorming in de kliniek te verbeteren, die momenteel afhankelijk is van subjectieve evaluatie van de kwaliteit van een embryo.
Om onbekende redenen hebben menselijke embryo's een bijzonder hoog percentage mislukkingen, en tussen de helft en meer dan tweederde van de IVF-embryo's bereiken het blastocyststadium niet. Momenteel worden embryo's meestal gekozen op basis van hun uiterlijk, dat wordt gecontroleerd op specifieke punten in hun ontwikkeling. Renée Reijo Pera , van het Institute for Stem Cell Biology and Regenerative Medicine in Stanford, en hoofdauteur van het nieuwe werk, dat gepubliceerd in Natuur Biotechnologie, zegt dat hoewel visuele aanwijzingen worden gebruikt om embryo's in de kliniek te evalueren, er een gebrek aan beeldgegevens was over het volledige verloop van hun voortgang.
Om beter te begrijpen hoe embryo's er in de loop van de tijd uitzien, bestudeerde haar team een set van 242 eencellige embryo's die 12 tot 18 uur na de bevruchting waren ingevroren. Embryo's worden nu meestal ingevroren nadat ze drie tot vijf dagen de kans hebben gehad zich te ontwikkelen; Door embryo's te ontdooien en te observeren terwijl ze zich nog in het eencellige stadium bevonden, konden de onderzoekers hun voortgang vanaf de vroegste ontwikkelingsstadia volgen.
Het team nam time-lapse-beelden van de cellen met behulp van donkerveldmicroscopie, een techniek die nuttig is voor het afbeelden van levende cellen. Eerste auteur Connie Wong leidde een analyse van de afbeeldingen om visuele parameters te identificeren die overeenkwamen met overleving en succesvolle vorming van een blastocyst op dag vijf. Van de 10 bestudeerde parameters vonden de onderzoekers drie ervan cruciaal voor succes. Ze hadden allemaal te maken met timing: de laatste fase van celdeling, waarin de cel fysiek in tweeën scheidt; het interval tussen de eerste en tweede celdelingscyclus; en het interval tussen de tweede en derde celdeling.
Kevin Loewke, een postdoctoraal onderzoeker nu bij Auxogyn in Menlo Park, Californië, ontwikkelde een methode om de drie parameters automatisch te meten met behulp van een beeldanalyse-algoritme. Loewke zegt dat de uitdaging bij het volgen van de voortgang van de cellen is om tweedimensionale microscopische beelden om te zetten in informatie over de driedimensionale structuur van het embryo, vooral omdat meerdere cellen elkaar uit het zicht kunnen blokkeren. Zijn oplossing was om een voorspellend model van elke cel van het embryo te maken en het model te gebruiken om de timing van elke mijlpaal te bepalen. Het algoritme is in licentie gegeven door Auxogen, dat van plan is een product te ontwikkelen dat de benadering zou gebruiken om de levensvatbaarheid van embryo's te bepalen.
Alle parameters die door het team werden ontdekt, vonden plaats vóór dag twee van de ontwikkeling van het embryo. Veel klinieken laten het embryo groeien totdat het op dag vijf het blastocyststadium bereikt, maar sommige wetenschappers zijn van mening dat te lang in cultuur blijven het risico op veranderde genexpressie bij het kind zou kunnen verhogen. Het voordeel is dat als je de vorming van blastocysten op dag twee kunt voorspellen, je het eerder uit de kunstmatige omgeving kunt krijgen, zegt Marcelle Cedars , directeur van de afdeling Reproductieve Endocrinologie en Onvruchtbaarheid aan de Universiteit van Californië, San Francisco , die niet betrokken was bij het onderzoek.
Maar Cedars zegt dat zelfs bij de jongste patiënten 50 procent van de embryo's die het blastocyststadium bereiken, niet zullen implanteren. Het is de vraag of het voorspellen van de ontwikkeling tot een blastocyst ook een succesvolle implantatie voorspelt. Het is halverwege, maar het vertelt je niet of dit een baby gaat maken, zegt ze. Andere methoden voor het screenen van embryo's zijn onder meer het genetisch analyseren van een biopsie of het meten van moleculaire factoren in het kweekmedium dat de embryo's omringt. Cedars zegt dat geen van deze tot nu toe succesvol is gebleken in het verhogen van de zwangerschapspercentages.
Als onderdeel van hun studie analyseerden de Stanford-onderzoekers ook genexpressie in de cellen in verschillende stadia van embryonale ontwikkeling. De parameters die ze ontdekten, vonden allemaal plaats in een tijd dat de embryo's hun eigen genen nog niet hadden geactiveerd en vertrouwden op genetische instructie van het ei. Cedars zegt dat deze bevinding het idee versterkt dat de grootste drijfveer voor het hebben van een goed embryo het ei is.
De wetenschappers ontdekten ook dat in deze vroege stadia van ontwikkeling de cellen in het embryo autonoom werken en genen op verschillende tijdstippen tot expressie brengen. Dit gebrek aan coördinatie zou kunnen helpen verklaren waarom sommige embryo's het zo slecht doen.