اولین حاملگی حاصل از انتقال جنین نگهداری شده در انجماد، در سال ۱۹۸۳ گزارش شد. در سال های بعد، در اثر پیشرفت های کرایوبیولوژی، نگهداری جنین ها در حالت انجماد، به یکی از بخش های اصلی ART مدرن تبدیل شد. جنینها را می توان در هر مرحله ای از زیگوت تا بلاستوسیست منجمد کرد و این محصولات حداقل چند سال و شاید به مدت نامحدود، قدرت حیات خود را حفظ می کنند. روند نگهداری در حالت انجماد، از دو مرحله مجزای انجماد و ذوب کردن تشکیل می شود. هدف از انجماد، پرهیز از کریستالیزه شدن آب داخل سلولی به صورت یخ است که باعث آسیب سلولی می شود. روش های انجماد بر اساس مرحله تکامل جنین (که نفوذپذیری سلولی را تحت تأثیر قرار می دهد)، متغیر هستند.
دو روش پایه برای نگهداری جنین در حالت انجماد وجود دارد:
روش انجماد آهسته (Slow freezing) و روش انجماد شیشه ای (Vitrification).
در هر دو روش، آب سلولی به تدریج جای خود را به عوامل ضد یخ (cryopreservative) ( از جمله دی متیل سولفوکسید و پروپاندیول گلیسرول) می دهد؛ این کار از طریق فرآیند اسمزی و با افزایش فزاینده غلظت ضدیخ، صورت می گیرد. در روش انجماد آهسته، جنین ها در دمای اتاق در مدیوم انجماد قرار می گیرند و سپس به داخل نی انجماد (straw) منتقل می شوند و در یک روند برنامه ریزی شده با سرعت ۲ درجه سانتیگراد در دقیقه تا ۷- درجه سانتیگراد، سرد می شوند. این نمونه ها به دنبال هسته گذاری (seeding) با سرعت آهسته 0/۳ درجه سانتیگراد در دقیقه تا ۳۰- درجه سانتیگراد سرد می شوند و در نهایت در نیتروژن مایع (۱۹۶- درجه سانتیگراد) سرد و ذخیره می شوند.
در روش انجماد شیشه ای، جنین ها با غوطه ور شدن در نیتروژن مایع به سرعت منجمد شده و وضعیتی جامد شبیه شیشه ایجاد می شود. در هنگام ذوب کردن، این روند معکوس می شود. جنین به تدریج از غلظت های کاهش یابنده ضد یخ عبور داده شده و سپس قبل از انتقال، مدتی در محیط کشت قرار داده می شود. هدف اصلی انجماد شیشه ای حذف کامل تشکیل کریستال های یخ در همه محلول های حاوی جنین ها وتخمک ها است. بیشتر روش های انجماد شیشه ای موفق، بر استفاده از حجم های بسیار کم محلول های حاوی نمونه و تماس مستقیم بین جنین یا تخمک و نیتروژن مایع، پایه گذاری می شود.
در روش انجماد شیشه ای نگرانی مهم اثر سمی غلظت های بالای ماده ضد یخ و خطر احتمالی آلودگی متقاطع از طریق مواجهه مستقیم با نیتروژن مایع است. نتایج مطالعات نشان می دهد که میزان بقا پس از ذوب شدن به دنبال انجماد آهسته بین ۵۰ تا ۹۰ درصد متغیر بوده و در مرحله زیگوتی نیز این میزان، بیشتر از جنین های مرحله کلیواژ و بلاستوسیستی بوده است. میزان لانه گزینی و میزان حاملگی، بعد از انتقال زیگوت ها، جنین های مرحله کلیواژ و بلاستوسیست های منجمد شده با روش آهسته، در مطالعات مختلف متفاوت بوده است، اما این تفاوت چشمگیر نبوده است.
تجربیات اولیه در مورد روش انجماد شیشه ای نشان می دهد که در این روش میزان بقا همواره زیاد است و ممکن است میزان بالاتری از لانه گزینی و حاملگی حاصل شود. به طور کلی، در اکثر مراکز میزان موفقیت سیکل های انتقال جنین منجمد حدود نصف تا دوسوم میزان مشاهده شده در سیکل های انتقال جنین تازه بوده است؛ یکی از دلایل مطرح شده این است که به طور معمول جنین های دارای بهترین کیفیت، برای انتقال جنین تازه انتخاب می شوند. از مزایای انجماد بلاستوسیست بر جنین های مرحله کلیواژ، انتخاب جنین بهتر در روند کشت است که منجر به تکامل جنین های با کیفیت بیشتر نسبت به جنین های منجمد شده مرحله کلیواژ می شود.
یکی از دلایل میزان بارداری بالاتر با بلاستوسیست های روز ۵ تا ۶ کشت، هماهنگی بهتر بین بافت آندومتر رحم و بلاستوسیست است. در زنانی که دارای عملکرد طبیعی تخمک گذاری هستند، جنین های منجمد-ذوب شده را می توان در سیکل طبیعی آن ها منتقل کرد. هم چنین، می توان در یک سیکل مصنوعی که در آن تکامل آندومتر از طریق در مان متناوب استروژن و پروژسترون برون زا، به دقت تحت کنترل است، اقدام به انتقال جنین کرد. می توان از تنظیم کاهشی اولیه با اگونیست GnRH نیز استفاده کرد (همان گونه که به طور تیپیک در دریافت کنندگان تخمک اهدایی صورت می گیرد). مدرکی وجود ندارد که نشان دهد یک روش آماده سازی آندومتر بهتر از روش های دیگر است. هم در سیکل های طبیعی (روزهای بعد از تخمک گذاری) و هم در سیکل های مصنوعی (روزهای درمان با پروژسترون)، زمان انتقال با مرحله تکاملی جنین هماهنگ می شود. از مزایای انجماد جنین کاهش بارداری چندقلویی و کاهش تکرار تحریک تخمک گذاری است.
اندیکاسیون های انجماد تخمک شامل زنانی است که در معرض خطر از دست دادن باروری به دلایل زیر هستند: ابتلا به بیماری بدخیم و نیاز به پرتودرمانی در ناحیه لگنی و یا مداخله جراحی، اختلال عملکردی تخمدان (از کارافتادگی زودرس تخمدان، سندرم تحریک بیش از حد تخمدان، پاسخ ضعیف تخمدان به تحریک)، تمایل به تعویق انداختن بارداری به دلایل شخصی یا حرفه ای، اهدای تخمک، وجود مشکلات قانونی اخلاقی در انجماد جنین وعدم وجود اسپرم همسر پس از بازگیری موفق تخمک. از دلایل کاهش موفقیت IVF به دنبال لقاح تخمک های ذوب شده، آزاد شدن زودرس گرانول های قشری و سخت شدن زونا پلوسیدا می باشد.
طبیعت منحصر به فرد تخمک ( اندازه بزرگ، شکل کروی، منفرد بودن و شکنندگی آن) مسئول بقای کم آن پس از ذوب می باشد. در یک شکل نامنظم سلولی ( مانند فیبروبلاست و یا لنفوسیت) نسبت سطح به حجم بزرگ تر است و از نظر اسموتیکی سریع تر از یک تخمک به تعادل می رسد. در حالی که در یک جسم کروی بزرگ (مثل تخمک)، حداقل نسبت سطح به حجم، نسبت به هر شکل هندسی وجود دارد. در واقع کوچک تر بودن نسبت سطح به حجم، باعث افزایش طول مدت به تعادل رسیدن اسموتیکی می شود.
از سایر عوارض انجماد، آسیب به قطرات لیپیدی، غشاهای غنی از لیپید و میکروتوبول های سلولی است. آسیب به لیپیدها غير قابل برگشت بوده و باعث مرگ تخمک می شود. در مقام مقایسه با دیگر گونه ها، اگرچه محتوای لیپیدی تخمک انسانی به طور نسبی کم تر است ولی آسیب به غشا و دپلیمریزه شدن میکروتوبول ها و آرایش نادرست کروموزوم ها و آنیوپلوئیدی ممکن است به دنبال انجماد تخمک در انسان رخ دهد. در طی فرایند ذوب کردن و حذف ماده ضد یخ، شکل کروی تخمک ممکن است تنها اجازه انبساط کمی را بدهد و در نتیجه ی هجوم آب به داخل سلول، ممکن است غشا سلولی پاره شود.
بهتر است تخمک ها بین ۱۶ ساعت پس از بازگیری و بلافاصله پس از حذف سلول های کومولوسی، منجمد شوند. انجام ICSI حدود ۴-۲ ساعت پس از ذوب تخمک ها انجام می شود و حفظ این زمان کوتاه کشت، جهت کمک به بهبود انعطاف پذیری غشای تخمک (در هنگام سوراخ شدن توسط پیپت تزریق حين ICSI) ضروری است. نتیجه انجماد تخمک به سن بیمار، رژیم تحریک تخمک گذاری، کیفیت جنین حاصله، زمان انتقال جنین و روش آماده سازی رحم بستگی دارد. به نظر می رسد برنامه تحریک تخمک گذاری روی نتایج بالینی تخمک انجمادی، اثری نداشته باشد. مانع اصلی در موفقیت انجماد تخمک، بقای ضعیف آن است که به دلیل اندازه، میزان زیاد آب و آرایش کروموزومی شکننده تخمک است.
با تشکیل یخ داخل سلولی در حین فرایند انجماد یا ذوب، دوک میوزی آسیب می بیند. مانع دیگر، سخت شدن لایه های زونا پلوسیدا است که مانع لقاح طبیعی می شود. نتایج کارآزمایی های بالینی نشان داده اند که بقای تخمک پس از انجماد شیشه ای و ذوب ۹۷-۹۰ درصد، میزان لقاح ۷۹-۷۱ درصد، میزان لانه گزینی ۴۱-۱۷ درصد و میزان بارداری کلینیکی ۳۶-۶۱ درصد است و میزان بارداری کلینیکی به ازای هر تخمک ذوب شده ۱۲-۴/۵ درصد است. میزان بقاء لقاح و حاملگی حاصل از تخمک های منجمد شده در حال افزایش است. اگرچه تعداد حاملگی ها و زایمان های حاصل از تخمک های منجمد شده هم چنان کم است، ولی این تعداد به سرعت در حال افزایش است. میزان بروز اختلالات کروموزومی در جنین های انسانی حاصل از تخمک های منجمد شده تفاوتی با جنین های حاصل از تخمک های تازه ندارد.
با پیشرفت های اخیر در زمینه کرایوبیولوژی، ذخیره و انجماد تخمک و بافت تخمدان به عنوان روشی برای حفظ باروری، امیدواری هایی را به همراه داشته است. انجماد بافت تخمدان، حداقل از نظر تئوری، ابزاری را برای انجماد فولیکول های ابتدایی آن فراهم می کند تا در آینده تحت بلوغ آزمایشگاهی قرار بگیرند. شیمی درمانی و پرتودرمانی در زنان مبتلا به سرطان، باروری را به مخاطره می اندازد. در برخی از موارد، می توان تخمدان ها را از حوزه پرتوتابی دور کرد. به عنوان روشی جهت حفظ گنادها از مضرات شیمی درمانی، درمان با آگونیست های GnRH پیشنهاد شده است، اما شواهد قانع کننده ای در ارتباط با کارایی این درمان وجود ندارد.
در حال حاضر، به نظر می رسد که پیوند اتولوگ بافت تخمدان پس از انجماد، عملی ترین و مؤثرترین رویکرد است و در زنان مبتلا به نارسایی تخمدان ناشی از شیمی درمانی سرطان، به طور موفقیت آمیزی باروری را ابقا می کند. در این روش بافت تخمدان با روش جراحی و از طریق لاپاروسکوپی یا لاپاراتومی خارج شده و با تکنیک انجماد آهسته و یا انجماد شیشه ای منجمد می شود. در آینده بافت تخمدان را ذوب کرده و دوباره به بیمار در محل اصلی یا مجاورت محل اصلی (پیوند ارتوتوپیک) و یا محل دیگری مثل ساعد یا دیواره شکم (پیوند هتروتوپیک) پیوند می زنند.
در پیوند ارتوتوپیک ممکن است حاملگی بدون نیاز به درمان کمکی حاصل شود، در حالی که در پیوند هتروتوپیک، انجام IVF ضرورت دارد. تخمک های حاصل از پیوند بافت هتروتوپیک در انسان، در شرایط آزمایشگاهی (in-vitro) لقاح یافته و پس از انتقال جنین، حاملگی بیوشیمیایی ایجاد شده است. تعدادی تولد زنده بعد از پیوند ارتوتوپیک اتولوگ بافت منجمد شده تخمدان گزارش شده است. حداقل یکی از خطرهای بالقوه انجماد بافت تخمدان و پیوند اتولوگ آن، کاشت مجدد سلول های توموری در زنان مبتلا به بدخیمی ها است. جهت تعیین معیارهای انتخاب بیمار، روش های جمع آوری بافت و روش های انجماد، نیاز به تحقیقات بیشتری می باشد.
منبع: کتاب رویکردهای بالینی ناباروری در بیولوژی تولید مثل
همچنین بخوانید: