$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Witryfikacja jest najbardziej wpływową technologią wspomaganego rozrodu w branży zapłodnienia in vitro (IVF) od czasu rozwoju docytoplazmatycznego wstrzykiwania plemników. Obecnie blastocysty są kriokonserwowane bez utraty żywotności zarodka, która wcześniej była związana z konwencjonalnymi metodami powolnego zamrażania1. Dzięki niezawodnej przeżywalności zarodków po ociepleniu, przemysł niepłodności przekształca się w preferowane cykle kriokonserwowanego transferu zarodków, które dają podobne lub wyższe wyniki ciąży niż tradycyjny transfer świeżych zarodków. W połączeniu z biopsją blastocysty i preimplantacyjnymi genetycznymi badaniami przesiewowymi (PGS), witryfikacja stała się istotnym narzędziem klinicznym do optymalizacji zdrowych wyników żywych porodów poprzez euploidalny transfer pojedynczego zarodka2,3.
Witryfikacja zarodków mysich została opracowana w połowie lat 80. XX wieku4,5 i dostosowana do hodowli zwierząt przez 19906. Opierając się na założeniu, że roztwory witryfikacyjne tworzą metastabilny stan szklisty, wolny od szkodliwego tworzenia się kryształków lodu, udowodniono, że skuteczniej zachowują pełną integralność komórkową zarodków. Co ciekawe, obiecująca akceptacja witryfikacji w embriologii człowieka zaczęła być realizowana dopiero w XXIwieku. Wczesne publikacje promujące stosowanie witryfikacji zbiegły się w czasie z rozwojem unikalnych urządzeń systemu "otwartego"7,8,9. Jednak przyjęcie witryfikacji do praktyki klinicznej było powolne, ponieważ nastąpiło w czasie, gdy następowała również poprawa w powolnym zamrażaniu blastocyst. Udane konwencjonalne zamrażanie w powolnym tempie, oprócz witryfikacji, zostało dostosowane do ulepszeń w systemach hodowli zarodków, a także do włączenia metod zapadania się blastocoele, co zwiększyło zarówno całkowite przeżycie trofektodermy, jak i następnie implantację10.
W ostatniej dekadzie technologia witryfikacji szybko wyparła konwencjonalne praktyki zamrażania. W dużej mierze wynikało to z opracowania specjalistycznych urządzeń do witryfikacji. Niektóre z tych urządzeń ograniczyły ogólne bezpieczeństwo, wydajność i skuteczność witryfikacji klinicznej, wprowadzając nieodłączne wady konstrukcyjne do urządzeń stosowanych w branży IVF11. Rzeczywiście, niuanse różnych urządzeń wprowadzają znaczne różnice techniczne między programami, powszechnie określane jako "sygnatury techniczne"12. W związku z tym czasopisma naukowe, takie jak Journal of Visualized Experiments (JoVE), mogą służyć jako cenne źródło informacji o szczegółach technicznych, które pomogą zmniejszyć zmienność wyników. Innym nieustającym problemem jest to, że niektórzy embriolodzy nadal są dezinformowani, nawet dzisiaj, w oparciu o twierdzenia, że "ultraszybkie chłodzenie zarodków lub oocytów w »otwartym systemie witryfikacji« (tj. bezpośredni kontakt zarodka z ciekłym azotem (LN2)) jest warunkiem wstępnym optymalizacji wskaźników sukcesu". Oczywiście, to przekonanie jest błędne, oparte na udowodnionym sukcesie aseptycznych systemów zamkniętych13, 14,15.
Na podstawie kriobiologicznych zasad witryfikacji, skuteczność witryfikacji jest bardziej zależna od tempa ocieplenia niż od tempa chłodzenia16,17,18. Ogólnie rzecz biorąc, niezależnie od zastosowanego urządzenia do witryfikacji, szybkość nagrzewania musi przekraczać szybkość chłodzenia, aby zapewnić wysokie wskaźniki przeżycia. Wysokie tempo ocieplania minimalizuje możliwość wzrostu lodu (tj. rekrystalizacji zanieczyszczeń jądrzastych w krioroztworach) podczas fazy dewitryfikacji ocieplenia. To prawda, że stabilność roztworu witryfikacyjnego (tj. rodzaj i stężenie użytych środków krioprotekcyjnych) może mieć mylący efekt, ale jest to omówione w osobnej publikacji11. Biorąc pod uwagę problemy z szybkością chłodzenia i nagrzewania, MicroSecure Vitrification (μS-VTF) została opracowana w 2008 roku jako niedroga, niekomercyjna, zgodna z FDA metoda, która zoptymalizowała aspekty kontroli jakości witryfikacji. Jego wyjątkowość polegała na tym, że oferował odporne na manipulacje, zinternalizowane, dwukolorowe etykietowanie. Ponadto, dzięki ładowaniu i przechowywaniu zarodków bezpośrednio w sterylnym flexipette używanym do pipetowania (tj. bez pipetowania do powierzchni urządzenia wtórnego) oraz dzięki zastosowaniu słomek z żywicy jonomerycznej, które całkowicie zgrzewają za pomocą automatycznego zgrzewarki, różnice techniczne zostały skutecznie wyeliminowane.
Przy ocenie kompletności urządzeń do witryfikacji pod kątem potencjalnego użytku, powinno być wziętych pod uwagę kilka czynników kontroli jakości, w tym: 1) Potencjał etykietowania - Czy etykiety mogą być bezpiecznie przestrzegane? Czy są odporne na manipulacje? Czy oferują one potencjał identyfikacji dwukolorowej? Czy wymaga to dodatkowej etykiety i czy etykietę można łatwo usunąć w celach dokumentacyjnych (tj. weryfikacji pacjenta) po ociepleniu? 2) Łatwość techniczna — czy zarodki można łatwo załadować do urządzenia / na nie w odpowiednim czasie i łatwo zidentyfikować i śledzić po podgrzaniu? 3) Prostota proceduralna/powtarzalność — Czy metoda witryfikacji oferuje prostotę i niezawodność, które łatwo pozwalają na powtarzalność, co minimalizuje różnice między technikami (wewnętrznymi) i programami (zewnętrznymi)? 4) Pojemność pamięci LN2 — czy urządzenia można łatwo i bezpiecznie obsługiwać i identyfikować? Czy ich potencjał magazynowy jest efektywny przestrzennie? Czy urządzenie zapewnia bezpieczeństwo i ochronę przed uszkodzeniami fizycznymi lub możliwymi zanieczyszczeniami jako aseptyczny system zamknięty? 5) Potencjał rekonwalescencji / Przeżywalność - Czy konstrukcja urządzenia jest podatna na potencjalne problemy z gwarantowanym odzyskiwaniem zarodków i czy niezawodnie witryfikują i utrzymują pełną integralność komórkową po ociepleniu? Ten ostatni konkretny problem związany z jakością, czyli wskaźnik odzysku, został w rzeczywistości zaskakująco zminimalizowany w opublikowanych raportach; Odbywa się to poprzez ukrywanie niekorzystnego wyniku (tj. utraconego zarodka lub komórki jajowej) w typowo dobrych wskaźnikach przeżycia. Każde urządzenie podatne na niespójne odzyskiwanie (<99%) jest poważnie wadliwe i stanowi odpowiedzialność proceduralną.
Nasza asepyczna, zamknięta metoda μS-VTF została strategicznie opracowana, aby uwzględnić każdy środek kontroli jakości. Jednak po 5 latach doskonałych sukcesów klinicznych i walidacji14, procedura musiała zostać zmodyfikowana. Oryginalne słomki zarodkowe o pojemności 0,3 ml (posiadające korek hydrofobowy) zostały usunięte z przemysłu IVF i zastąpione słomką nasienia o pojemności 0,3 ml posiadającą standardową zatyczkę bawełnianą/PVP (tj. przemianowaną na słomkę nasienia/zarodka). W tym dokumencie proceduralnym przedstawiono konkretne kroki i strategie potrzebne do bezpiecznego, prostego i skutecznego wdrożenia μS-VTF. Ponadto zwracamy uwagę na modyfikacje niezbędne do niezawodnego uwzględnienia ograniczeń w dostawach, do czasu, gdy alternatywny idealny pojemnik na słomę zostanie ponownie wprowadzony z powrotem do laboratorium klinicznego.