Летом 2019 года во Франции родился первый в мире ребенок, зачатие которого произошло с помощью незрелой замороженной, а затем восстановленной яйцеклетки. В замороженном виде яйцеклетка хранилась в течение пяти лет, а после оплодотворения ее пересадили в организм женщины, страдающей бесплодием, приобретенным в результате лечения рака. «Хайтек» рассказывает, почему это событие важно для репродуктивной медицины и насколько реальную надежду оно дает людям с приобретенным бесплодием.
Заморозка яйцеклеток — что это?
С тех пор, как ученые в 1978 году впервые оплодотворили яйцеклетки в лаборатории, искусственное или экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО) перестало быть революционным процессом и превратилось в стандартизированное лечение.
Луиза Браун — первый ребенок, рожденный с помощью ЭКО
Луиза Браун — сегодня это обычная няня из Великобритании, а когда-то именно она стала первым в мире «человеком из пробирки», то есть родившимся в результате экстракорпорального оплодотворения. Мать Луизы, Лесли, не могла забеременеть в течение девяти лет, сделать это ей удалось только с помощью ЭКО. А в 1982 году у Лизы родилась сестра, Натали Браун, зачатая таким же путем. Затем уже сама Натали, не страдающая схожей с матерью проблемой, в мае 1999 года стала первым ЭКО-ребенком, родившим естественно зачатого ребенка.
При ЭКО яйцеклетки удаляются из яичников и оплодотворяются спермой в лаборатории. Оплодотворенная яйцеклетка, называемая эмбрионом, затем возвращается в матку женщины, чтобы расти и развиваться.
ЭКО включает в себя шесть основных этапов:
- подавление естественного менструального цикла с помощью лекарств;
- мониторинг процесса созревания яйцеклеток с помощью ультразвукового исследования (УЗИ);
- извлечение и сохранение яйцеклеток;
- оплодотворение ооцитов с помощью донорской спермы или спермы партнера пациентки;
- перенос эмбриона в матку.
После этого пациентка в течение двух недель сдает тест на беременность, чтобы проверить, успешно ли прошло лечение. Уровень успеха ЭКО также зависит от возраста женщины, а также от причины бесплодия.
Одно из направлений искусственного оплодотворения — ЭКО с заморозкой яйцеклеток. Замораживание яйцеклеток в первые годы существования процедуры использовалось только для больных раком, которым еще предстояло пройти лечение, потенциально разрушающее фертильность, и для женщин, страдающих такими заболеваниями, как эндометриоз, радикально снижающий вероятность зачатия в будущем. Но в последние годы популярность использования замороженных яйцеклеток, получившее название «социальное замораживание», быстро растет.
Ооцит — женский гаметоцит, или половая клетка, участвующая в размножении. Другими словами, это незрелая яйцеклетка. Ооцит вырабатывается в яичнике во время женского гаметогенеза. Также ооцит — это форма генетического материала, которую можно собирать для криоконсервации.
Эндометриоз — распространенное гинекологическое заболевание, при котором клетки эндометрия (внутреннего слоя стенки матки) разрастаются за пределами этого слоя. Развивается у женщин репродуктивного возраста.
Например, в 2017 году в США процедуру замораживания яйцеклетки прошли 9 тыс. женщин, в Великобритании с 2010 по 2017 годы родилось около 700 детей, для зачатия которых использовался подобный метод. По данным британского Управления по оплодотворению и эмбриологии человека, в 2017 году 19% процедур ЭКО с использованием замороженных яйцеклеток пациенток завершились успехом.
На первый взгляд, замораживание ооцитов кажется идеальным технологическим решением давней проблемы: когда у женщин существует потребность отложить рождение детей на определенное время — до того момента, когда они будут готовы это сделать. С другой стороны, процедура позволит решить гипотетические проблемы с фертильностью, которые могут возникнуть в будущем. Речь идет о приобретенном в результате заболеваний или их лечения бесплодии.
Но, по сравнению с ЭКО, наука о замораживании яйцеклеток является относительно новой и не особенно надежной. Показатели успеха сильно различаются, и большинство женщин из-за высокой стоимости процедуры не замораживают достаточного количества яйцеклеток (минимум 10 в возрасте до 36 лет и 16 в возрасте до 42 лет) или в достаточно молодом возрасте. Согласно исследованию, опубликованному в American Sociological Association, процесс и последствия этой процедуры несут множество рисков на каждом этапе, каждый из который может повлиять на успешность процедуры.
Кроме того, замораживание яйцеклетки не является быстрой и простой процедурой. На первых этапах она повторяет шаги, которые выполняют при ЭКО, — двухнедельный прием гормонов и извлечение ооцитов с помощью тонкой иглы, но затем клетки помещают в жидкий азот, в котором они могут храниться в течение 10 лет.
В последние несколько лет ученые используют новый метод — витрификацию, позволяющую мгновенно замораживать яйцеклетки. Это предотвращает разрушение кристаллов льда внутри клетки и дает ей больше шансов вернуться к нормальной жизнедеятельности после разморозки.
Кажется, ученые уже умеют замораживать и оживлять яйцеклетки. В чем же прорыв?
Главное, чего удалось добиться ученым, — использовать незрелую яйцеклетку для заморозки, возвращения к естественному существованию и формирования эмбриона. Каждый из этих шагов предполагает множество рисков, но обеспечить рождение здорового ребенка из замороженной незрелой яйцеклетки врачам до сих пор ни разу не удавалось.
Эксперимент по заморозке яйцеклетки, который проводили исследователи из университетской больницы имени Антуана Беклера, начался в 2014 году: тогда пациентке из Франции (ее имя не раскрывается), у которой обнаружили рак молочной железы в возрасте 29 лет, предложили обратиться за консультацией по вопросам фертильности. Врачи предупредили женщину, что химиотерапия с высокой вероятностью может привести к бесплодию, и предложили ей сохранить яйцеклетки для искусственного оплодотворения в будущем.
Врачи исключили стандартную процедуру ЭКО из-за гормонов, которые должны были увеличить выработку ооцитов яичниками пациентки. Они опасались, что препараты могут усугубить ее заболевание.
Альтернативный вариант состоял в том, чтобы удалить и заморозить часть ткани яичника пациентки, а затем повторно имплантировать ее после выздоровления. Однако женщина сочла операционное вмешательство, необходимое при этой процедуре, избыточным и предложила исследователям взять несколько незрелых яйцеклеток и заморозить их.
Процедура извлечения клеток прошла успешно. После этого ученые в течение двух дней выращивали клетки в лаборатории до полностью функционального состояния, а затем заморозили их методом витрификации.
Спустя пять лет женщина полностью вылечилась от рака, но обнаружила, что не может забеременеть естественным путем. Тогда исследователи разморозили семь ее яйцеклеток и оплодотворили их в лаборатории.
Одна из яйцеклеток сформировалась в эмбрион, который был успешно пересажен в матку пациентки. Мальчик родился 6 июля 2019 года, когда женщине было 34 года.
Что это открытие значит для людей с бесплодием?
С точки зрения замораживания яйцеклеток по медицинским причинам успешность эксперимента дает пациенткам с раком или эндометриозом надежду на рождение детей после выздоровления, конечно, при условии, если они уже исчерпали другие возможности.
Для больных раком удаление и замораживание ткани яичника перед химиотерапией может быть более надежным способом, но в дополнение к инвазивной операции процедура имеет долгосрочные риски. Если раковые клетки проникли в ткань яичника, которую удаляют для хранения и последующего использования, заболевание может развиться вновь.
По словам ведущего автора исследования, профессора Микаэля Гринберга, в эксперименте участвовали еще две женщины, которые успешно забеременели после пересадки изначально незрелых яйцеклеток. Одна из них лечилась от рака молочной железы, другая — от лимфомы. Если им удастся успешно родить детей, процедуру можно будет считать более надежной.
Сейчас ученые работают над повышением эффективности метода. В настоящее время многие эмбрионы, созданные из яйцеклеток, которые сначала созрели в лаборатории, а затем были заморожены, развиваются недостаточно хорошо, чтобы обеспечить гарантированную и здоровую беременность. Исследователи надеются, что им удастся создать питательную среду, которая позволит незрелым яйцеклеткам доходить до полностью работоспособного состояния в лабораторных условиях быстрее и с меньшими рисками.