Ειδικές τεχνικές επεξεργασίας σπέρματος
Για δεκαετίες, η κύρια τεχνική επεξεργασίας ενός δείγματος σπέρματος ήταν η φυγοκέντρηση με διαβάθμιση πυκνότητας, η οποία, ωστόσο, έχει βρεθεί ότι μπορεί να επηρεάσει αρνητικά την κίνηση των σπερματοζωαρίων καθώς επίσης και να αυξήσει τη βλάβη στο DNA του σπέρματος -γνωστή ως κατακερματισμός του DNA- η οποία και έχει συσχετιστεί με μειωμένες πιθανότητες επίτευξης φυσικής σύλληψης, καθώς επίσης και με μειωμένα ποσοστά επιτυχίας ύστερα από προσπάθειες υποβοηθούμενης αναπαραγωγής (για παράδειγμα μικρότερο ποσοστό σχηματισμού βλαστοκύστεων, μη φυσιολογική ανάπτυξη εμβρύων και αυξημένη πιθανότητα αποβολής κ.α.).
Εναλλακτικές τεχνικές χρησιμοποιούν διαφορετικά φυσικοχημικά χαρακτηριστικά των σπερματοζωαρίων (όπως για παράδειγμα μορφολογικά χαρακτηριστικά ή αποπτωτικά μόρια) σε μια προσπάθεια να απομονώσουν εκείνα τα σπερματοζωάρια με την καλύτερη ποιότητα γενετικού υλικού και να αυξήσουν έτσι τα ποσοστά γονιμοποίησης και φυσιολογικής ανάπτυξης των εμβρύων και το πιο σημαντικό, την πιθανότητα μιας φυσιολογικής εγκυμοσύνης.
Magnetic-activated cell sorting (MACS)
Η μειωμένη γονιμοποιητική ικανότητα των σπερματοζωαρίων μπορεί να οφείλεται σε βλάβες που φέρουν στο γενετικό τους υλικό, οδηγώντας τα σε κυτταρικό θάνατο (απόπτωση). Τα αποπτωτικά σπερματοζωάρια μπορεί να είναι προωθητικά κινούμενα και να μην μπορούν να διακριθούν μικροσκοπικά από τα φυσιολογικά σπερματοζωάρια. Για τον διαχωρισμό τους μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το σύστημα MACS, κατά το οποίο το δείγμα σπέρματος τοποθετείται σε στήλη, όπου τα μεν αποπτωτικά σπερματοζωάρια σημαίνονται με μαγνητικά νανοσωματίδια και στη συνέχεια “μπλοκάρονται”, ενώ τα ζωντανά σπερματοζωάρια, που δεν φέρουν στη μεμβράνη τους συγκεκριμένα αποπτωτικά μόρια, ρέουν μέσω της στήλης και απομονώνονται για περαιτέρω χρήση. Η συγκεκριμένη τεχνική έχει βρεθεί ότι βελτιώνει την ποιότητα του δείγματος, όσον αφορά τα επίπεδα κατακερματισμού του DNA των σπερματοζωαρίων, καθώς επίσης και το ποσοστό ανάκτησης ζωντανών σπερματοζωαρίων ύστερα από κρυοσυντήρηση. Η εφαρμογή του έχει προταθεί σε περιπτώσεις με χαμηλές παραμέτρους κινητικότητας και μορφολογίας, σε δείγματα που πρόκειται να κρυοσυντηρηθούν ή ήδη κρυοσυντηρημένα δείγματα (πχ από ασθενείς με καρκίνο), καθώς επίσης, όταν υπάρχει ιστορικό αποτυχημένων προσπαθειών υποβοηθούμενης αναπαραγωγής και επαναλαμβανόμενες αποτυχίες εμφύτευσης.
PICSI - Physiological intracytoplasmic sperm injection
Αυτή η τεχνική βασίζεται στην ύπαρξη του υαλουρονικού οξέος, το οποίο διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην επιλογή του λειτουργικά ικανού σπερματοζωαρίου κατά τη διάρκεια της in vivo γονιμοποίησης. Το υαλουρονικό οξύ είναι το κύριο συστατικό των κοκκωδών κυττάρων που περιβάλλουν το ανθρώπινο ωάριο και αποτελεί έναν φυσικό δείκτη του αναπτυξιακά ώριμου σπερματοζωαρίου. Επί του παρόντος, υπάρχουν δύο διαθέσιμες επιλογές γι’ αυτήν την τεχνική: είτε με τη χρήση τρυβλίων καλλιέργειας με μικροσταγόνες υαλουρονικού οξέος, είτε με τη χρήση ενός συστατικού με αυξημένο ιξώδες που περιέχει υαλουρονικό οξύ, γνωστού ως "Sperm Slow". Η χρήση του έχει προταθεί σε περιπτώσεις υψηλού ποσοστού κατακερματισμού του DNA, προηγούμενες αποτυχημένες προσπάθειες υποβοηθούμενης αναπαραγωγής και τέλος σε δείγματα με εξαιρετικά χαμηλές τιμές κινητικότητας και κακής μορφολογίας.
IMSI - Intracytoplasmic morphologically selected injection
Μελέτες έχουν δείξει ότι η ταξινόμηση των σπερματοζωαρίων χρησιμοποιώντας συμβατική οπτική ανάλυση και μεγέθυνση (x200-x400) μπορεί να μην είναι πάντα ακριβής. Πολλές μορφολογικές ανωμαλίες στα σπερματοζωάρια έχουν συνδεθεί με χρωμοσωμικές ανωμαλίες και υψηλά επίπεδα κατακερματισμού του DNA που μπορεί να επηρεάσουν τα ποσοστά γονιμοποίησης ή και να μην επιτρέψουν την περαιτέρω ανάπτυξη των εμβρύων. Προκειμένου να ξεπεραστούν τα παραπάνω, η επιλογή των σπερματοζωαρίων μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας ένα ανεστραμμένο μικροσκόπιο φωτός με οπτικά συστήματα υψηλής ισχύος, σε μεγέθυνση x 6000, επιτρέποντας στον εμβρυολόγο να αξιολογήσει τη μορφολογία των επιμέρους δομικών τμημάτων των σπερματοζωαρίων (ουρές, μιτοχονδριακή περιοχή, πυρήνας) εις βάθος. Η τεχνική αυτή έχει αποδειχθεί χρήσιμη για τους ολιγο-ασθενο-τερατοζωοσπερμικούς ασθενείς και για ζευγάρια με επαναλαμβανόμενες αποτυχίες εμφύτευσης.
Sperm sorting devices - Microfluidics
Μία νέα τεχνολογία, αυτή των microfluidics προσφέρει μία ημι-αυτοματοποιημένη τεχνική, φιλικότερη προς τα σπερματοζωάρια που μιμείται -μέχρι έναν βαθμό τουλάχιστον- τη φυσική επιλογή που θα συνέβαινε στη μήτρα. Ταυτόχρονα, αποφεύγει τις δυνητικά τοξικές και επιβλαβείς συνέπειες της φυγοκέντρησης. Το πιο σημαντικό, όμως, είναι ότι τα επίπεδα κατακερματισμού του DNA μετά την εφαρμογή της τεχνικής είναι σχεδόν μη-ανιχνεύσιμα. Από τεχνικής και εργαστηριακής άποψης, ένα δείγμα επεξεργασμένο με αυτή τη νέα τεχνολογία που επιστρατεύει μια ειδικά κατασκευασμένη μικροσυσκευή, αποτελείται αποκλειστικά από προωθητικά κινούμενα σπερματοζωάρια, που καθιστούν την επιλογή του σπέρματος κατά τη διαδικασία της μικρογονιμοποίησης ευκολότερη και ασφαλέστερη. Η εφαρμογή του προτείνεται σε άνδρες με διαγνωσμένα υψηλά επίπεδα κατακερματισμού του DNA του σπέρματος, σε ζευγάρια με προηγούμενες αποβολές, ή αποτυχημένες προσπάθειες εξωσωματικής γονιμοποίησης, καθώς και σε ζευγάρια που πάσχουν από ανεξήγητη υπογονιμότητα. Είναι ενδιαφέρον ότι περίπου το 11% των ανδρών που έχουν ένα φυσιολογικό σπερμοδιάγραμμα ως προς τις βασικές παραμέτρους, όπως κίνηση, μορφολογία και συγκέντρωση των σπερματοζωαρίων, παρουσιάζει μη φυσιολογικά επίπεδα κατακερματισμού του DNA του σπέρματος.
