Yaygın olarak kullanılan yavaş dondurma protokolüne alternatif bir kriyoprezervasyon yöntemi olarak yumurtalık dokusunun vitrifikasyonu için bir protokol sunulmaktadır.
Yöntem makalesi
* These authors contributed equally
Yaygın olarak kullanılan yavaş dondurma protokolüne alternatif bir kriyoprezervasyon yöntemi olarak yumurtalık dokusunun vitrifikasyonu için bir protokol sunulmaktadır.
Yumurtalık dokusu kriyoprezervasyonu (OTC) fertilitenin korunması için önemli bir seçenektir. Gonadotoksik tedavileri ertelenemeyen hastalar veya ergenlik öncesi kızlar için, doğurganlığın korunması için genellikle tek seçenektir. Kriyoprezervasyon, vitrifikasyon veya yavaş dondurma ile gerçekleştirilebilir. Yavaş dondurma şu anda standart yaklaşımdır. Artan sayıda çalışma, vitrifikasyonun son teknoloji in vitro fertilizasyon (IVF) laboratuvarlarında yavaş dondurmanın yerini alabileceğini, çözülme sağkalım oranlarını önemli ölçüde iyileştirdiğini ve kriyoprezervasyonun teknik yönlerini basitleştirdiğini göstermektedir. Over korteks dokusunun hızlı vitrifikasyonu için klinik rutine uygun, metal ızgara tabanlı, yüksek verimli bir protokol tanımlanmıştır. Metal ızgaraların ve sıvı nitrojenin sterilizasyonu, iyi üretim uygulamaları (GMP) standartlarını karşılayan yüksek kalite sağlar. Ultra hızlı soğutma hızlarını sağlamak için vitrifikasyon yapıldı. Yavaşça çözülmek yerine, numuneler hızla ısıtıldı. Foliküler canlılığı değerlendirmek için, hem kriyoprezervasyondan önce hem de hızlı ısınmadan sonra kalsein boyaması yapıldı. Metal ızgaralar kullanılarak vitrifikasyon ve hızlı ısınmanın başarılı bir şekilde uygulandığı bildirilmiştir. Vitrifikasyondan önce ve hızlı ısınmadan sonra foliküler canlılıkta önemli bir fark gözlenmedi. Bu sonuçlar, yaygın olarak kullanılan yavaş dondurma yönteminin potansiyel bir ikamesi olarak klinik rutin uygulamalar için doku vitrifikasyonunun yüksek kapasitesini doğrulamaktadır.
Yumurtalık dokusunun dondurularak saklanması fertilitenin korunması için önemli bir seçenektir. Oositlerin gömülü olduğu yumurtalık foliküllerini içeren ekilen doku kriyoprezervasyonla saklanır. Depolamadan sonra, yumurtalık dokusu çözülebilir, ısıtılabilir ve hastaya yeniden implante edilebilir. Canlı hücreler veya dokular için iki kriyoprezervasyon yöntemi mevcuttur: yavaş dondurma ve vitrifikasyon1.
Vitrifikasyon, embriyolar ve oositler gibi biyolojik materyalleri korumak için kullanılır ve yavaş dondurma protokolü 1,2,3,4'e kıyasla daha üstün hayatta kalma oranları ile kullanılır. Yavaş dondurmanın, hücre ve doku yapılarına potansiyel olarak zarar verebilecek buz kristali oluşumu gibi sınırlamaları vardır. Bununla birlikte, yavaş dondurma, biyolojik numunelerin uzun süreli saklanmasını kolaylaştıran önemli bir kriyoprezervasyon yaklaşımıdır ve bu yöntemin işlevselliği geniş çapta kanıtlanmıştır5. Vitrifikasyon, buz kristali oluşumunu önleyerek camsı bir agregasyon durumuna neden olur 6,7. Teknik düzeyde, vitrifikasyon, ekipman bakımını azaltarak, teknik hata olasılığını azaltarak ve kriyoprezervasyon işleminin süresini kısaltarak kriyoprezervasyon prosedürünü önemli ölçüde basitleştirir 8,9. Kadın fertilitesinin korunmasında, yumurtalık dokusunun kriyoprezervasyonu kanser tedavisinden önce belirleyici bir yaklaşımdır10. Farklı gruplar, şu anda standart yaklaşım15 olarak kabul edilen yavaş dondurma protokolü 11,12,13,14'e dayalı olarak dokunun kriyoprezervasyonu, çözülmesi ve nakli kavramını başarıyla göstermiştir.
Over dokusunun vitrifikasyonu, kaynak tasarrufu 22, foliküler sağkalım oranları, DNA fragmantasyon seviyeleri ve dengeli anjiyojenik potansiyel23,24,25,26,27 açısından umut verici bir alternatif yöntem 16,17,18,19,20,21 olarak kabul edilmektedir. Bu, Japonya28, ABD29 ve Almanya30'daki başarılı teslimatlarla doğrulanmaktadır.
Yumurtalık dokusu kriyoprezervasyon (OTC) - vitrifikasyon için iki seçeneğin standart yavaş dondurma prosedürü ile karşılaştırılması, mevcut meta-analizlerde kısmen çelişkilidir16. Mevcut vitrifikasyon protokolleri büyük ölçüde değiştiği için buna çeşitli faktörler katkıda bulunmuş olabilir. Bu farklılıklar, kriyoprotektan veya koruyucuların kombinasyonunun seçimini, konsantrasyonlarını, OTC ortamının bileşimini, doku parçalarının boyutunu ve doku taşıyıcı olarak kullanılan cihazı içerir. Buna göre, standart bir ısınma protokolü yoktur.
Yazarlar, kullanım, canlılık, apoptoz başlangıcı, anjiyojenik faktörlerin salınımı ve hatta reimplantasyon sonrası doğum raporu açısından ikna edici sonuçlar veren bir yöntem bulduklarıiçin 9,27, protokolün çok ayrıntılı bir açıklaması sağlanmaktadır. Tarif edilen yöntem, yumurtalık dokusunun vitrifikasyonunun standardizasyonuna katkıda bulunabilecek geçerli ve etkili bir protokol sunmaktadır.
Çalışma, Bonn Üniversite Hastanesi etik kurul tarafından onaylanmıştır (007/09). Her hastadan yazılı bilgilendirilmiş onam alındı. Çalışma grubu, Şekil 1'de belirtildiği gibi, kriyoprezervasyondan önce ortalama yaşı 27.4 olan 50 hastadan alınan insan yumurtalık dokusunu içeriyordu. Bu çalışmada kullanılan reaktifler ve ekipmanlar Malzeme Tablosunda listelenmiştir.
1. Yükleme cihazlarının hazırlanması
2. Vitrifikasyon ortamının hazırlanması
3. Vitrifikasyon hazırlığı
4. Dokunun vitrifikasyonu
5. Hızlı ısınma ortamının hazırlanması
6. Hızlı ısınma hazırlığı
7. Yumurtalık dokusunun hızlı ısınması
8. Foliküler canlılığın belirlenmesi
Bu protokolde vitrifikasyon ortamının hazırlanması, yükleme cihazları, vitrifikasyon, hızlı ısınma ortamının hazırlanması, hızlı ısınma ve foliküler canlılığın belirlenmesi ile ilgili prosedürler sunulmaktadır. Yavaş dondurma ve vitrifikasyon arasındaki foliküler canlılık ve anjiyojenik faktörlerin doğrudan bir karşılaştırması doğrulanmış ve yayınlanmıştır31,32.
Tarif edilen vitrifikasyon protokolünün genel başarısı, vitrifikasyon/hızlı ısınma öncesi ve sonrası hayati folikül sayısı karşılaştırılarak değerlendirildi. Deney düzeneği Şekil 1'de gösterilmiştir ve sonuçlar Şekil 6'da
Burada, insan yumurtalık korteks dokusunun klinik rutine uygun, yüksek verimli vitrifikasyonu için bir protokol sunulmaktadır. Oositlerin veya embriyoların vitrifikasyonuna benzer şekilde, prosedürün başarılı bir şekilde uygulanması, vitrifikasyon ve ısıtma solüsyonlarının sıcaklığı ile dengeleme süresi ile ilgili protokole ayrıntılı bir şekilde uyulmasını gerektirir. Hava kalitesi ve sterilite ile ilgili AB doku direktifleri37 ile uyumluluk da önemlidir.
Vitrifikasyon prosedürü kristal olmayan, amorf veya camsı bir durumla sonuçlanır. Genel olarak, vitrifikasyon, çeşitli bilimsel ve teknolojik alanlarda önemli etkileri olan çok yönlü bir süreçtir. Vitrifikasyonun birincil faydası, dokuyu camsı bir duruma dönüştürme yeteneğidir, böylece doku bütünlüğünü ve bileşenlerini olumsuz yönde etkileyebilecek buz kristalioluşumunu 38,39,40 önler.
Kriyoprotektif ajanların (CPA'lar) polivinilpirolidon (PVP) ile takviyesi, vitrifikasyon solüsyonlarınınkalitesinden ödün vermeden CPA konsantrasyonunda bir azalmaya izin verir 41,42. Ayrıca metal ızgaraların kullanılması, plastik esaslı taşıyıcı sistemlere göre yüksek ısı iletkenliği sağlar. Izgara yapısı ayrıca yüzey yapışmasını kolaylaştırarak doku örneklerinin ve kalite ölçümleri için küçük korteks zımbalarının güvenli ve emniyetli bir şekilde dondurularak saklanmasını sağlar. Diğer üreticilerin kriyodamarları kullanılıyorsa, kriyodamar kapağı içinde stabilite ve uygun tutuşun yanı sıra kaba iyi bir uyum sağlamak için metal ızgaraların boyutunun önceden test edilmesi önemlidir.
Başarılı bir vitrifikasyon sağlamak için kritik adımlar, dokuyu sterilize edilmiş sıvı nitrojene daldırarak hızlı vitrifikasyonu ve olumsuz sonuçlardan kaçınmak için gecikmeden hızlı ısınmayı içerir. Maliyet etkinliği açısından, doku vitrifikasyonu, yavaş dondurma prosedürüne kıyasla daha az talepkardır ve bu da personel dağıtım planlamasını etkileyebilir. Ek olarak, vitrifikasyon, yavaş dondurma için gerekli ekipman satın alma ve servis ihtiyacını ortadan kaldırır.
Biyolojik ölçümler ve meta-analizler, yavaş dondurma ile karşılaştırıldığında vitrifikasyonun karşılaştırılabilirliğini ve hatta avantajlarını göstermiştir43. Bununla birlikte, vitrifikasyon sonrası sonuçlardaki farklılıklar, hem vitrifikasyon cihazında hem de kullanılan solüsyonlar da dahil olmak üzere protokolde standardizasyon eksikliğine bağlanabilir ve bu da çalışmalar arasında farklılık gösterir. Gelecekteki araştırmalar, fare yumurtalık dokusunda birkaç grup tarafından başarılı bir şekilde gösterildiği gibi, in vitro olarak büyümeyi izlemek için vitrifiye / hızlı ısınan dokudan folikül kültürü potansiyelini araştırmalıdır 44,45,46,47,48,49,50.
Özetle, yumurtalık dokusunun vitrifikasyonu, Suzuki51 (Japonya), Silber52 (ABD) ve Sänger53 (Almanya) tarafından bildirilen beş başarılı doğumla desteklenen, yaygın olarak kullanılan yavaş dondurma protokolüne önemli bir alternatiftir. Ticari olarak temin edilebilen vitrifikasyon ortamı ve hücreler için kitlerin aksine, yumurtalık dokusu için klinik ortamlarda uygulamalarını sınırlayabilecek az sayıda FDA / CE onaylı sistem vardır. Bu nedenle, yumurtalık dokusunun vitrifikasyonu ve hızlı ısınması için FDA / CE onaylı kitlerin ve ortamların geliştirilmesi önerilmektedir30.
Hiç kimse.
Düzeltme için Cara Färber'e teşekkür ederiz; Katharina Wollersheim, Martin Mahlberg, Lea Korte ve Jasmin Rebholz'a teknik yardımları için.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| 1.8 mL şişeler | VWR International GmbH | 479-6837 | |
| 10 mL serolojik pipet | Sarstedt | 86.1254.001 | |
| 4 oyuklu plaka | Gynemed | GYOOPW-FW04 | |
| 50 mL Tüp | Sarstedt | 62.559.001 | |
| 6 kuyulu plaka | Sarstedt | 83.3920 | |
| Bacillol AF | Hartmann | 973385 | |
| Calcein | Merck | 17783 | |
| Kollajenaz tip 1A | Merck | C2674 | |
| Kriyöz DMSO | WAK Chemie | WAK-DMSO-10 | |
| Custodiol | Dr. Franz Kö hler Chemie | 00867288 | |
| DPBS CTS | Gibco Life teknolojileri | A12856-01 | |
| ErgoOne pipet yardımı | Starlab | S7166-0010 | |
| Etilen glikol | Sigma Aldrich | 102466 | |
| Euronda sterilizasyon kabı | euronda | 282021 | |
| G-MOPS+ | Vitrolife | 10130 | |
| Metal ağlar | Sigma Aldrich | S0770 | |
| Metzenbaum makas | dünyası hassas aletler | 501262102 | |
| N-Banyo Sistemi | Nterilizer | N-Bath 3.0 | |
| Polivinilpirolidon (PVP) | SAGE | ART-4005 | |
| Serum ikame takviyesi (SSS) | Fujifilm Irvine scientific | 99193 | |
| Steril kap | Sarstedt | 75.562.105 | |
| Steril forseps | Carl Roth | KL05.1 | |
| Sükroz | Merck | S0389 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste