ICSI- ja IVF-alkioiden aneuploidiat kromosomitasolla: Indikaattoreita laboratorio-olosuhteiden kehittämiselle?

Abstract

Aneuploidia eli yksittäisen kromosomin lukumäärän muutos on merkittävin yksittäinen syy alkioiden kehittymisen pysähtymiseen ja raskauksien aikaansaamisen epäonnistumiseen hedelmöityshoitojen kontekstissa. Tiedetään, että suurin osa alkioiden aneuploidioista on munasoluperäisiä, ja että aneuploidioiden määrä lisääntyy munasolun ikääntymisen eli naisen iännousun mukana. Hedelmöityshoitojen yhteydessä tavataan kuitenkin varsin korkeita aneuploidia-asteita myös nuorten munasolujen keskuudessa, jolloin aneuploidioiden lähteeksi ei voida välttämättä päätellä puhtaasti munasolun ikään liittyviä tekijöitä. Hedelmöityshoitojen yhteydessä on huomioitava munasolun hedelmöittymisen ja alkion solunjakautumisten sijoittuvan laboratorio-olosuhteisiin, in vitro. Tekijät kuten pH, lämpötila, hapettavat olosuhteet, hedelmöitystapa sekä viljelyliuos voivat mahdollisesti vaikuttaa kehittyvän alkion aneuploidioiden syntyyn. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on vertailla sekä hedelmöitystapojen että ikäryhmien välisiä eroja alkioiden aneuploidia-asteissa ja aneuploidioiden tyypeissä. Tavoitteena olisi löytää kromosomeja, joiden aneuploidioille ei voida osoittaa selkeää ikäriippuvuussuhdetta. Näiden kromosomien aneuploidia-asteiden tarkkaileminen voisi tukea kokonaisaneuploidia-astetta in vitro-olosuhteiden indikaattorina. Tutkimuksen kohteena oli 384 hedelmöityshoitojen avulla aikaansaatua alkioita. Tutkittavia alkioita saatiin yhteensä neljältä hedelmöityshoitoklinikalta, pääasiallisesti Ovumia Fertinova Oy:n Tampereen klinikalta. Alkiot tutkittiin laajamittaisilla kromosomitutkimuksilla (PGT-A), joista saadut kromosomikohtaiset tiedot kerättiin Excel-taulukkoon. Aneuploidiatuloksia analysoitiin hedelmöitystavan (ICSI vs. IVF), ikäryhmän ja kromosomikohtaisten aneuploidiatulosten perusteella. Alkioista 351:lle saatiin tutkimuksen kannalta validi tulos kromosomitutkimuksista. Kaikkiaan 71,8% alkioista oli aneuploidisia. Hedelmöitystapojen välillä ei havaittu eroja alkioiden aneuploidisuudessa (p=0,123). Kompleksinen aneuploidia (2-4 aneuploidiaa alkiossa) osoittautui vahvasti ikäriippuvaiseksi, mutta kaoottisesti aneuploidisten alkioiden (≥ 5 aneuploidiaa alkiossa) esiintyvyys todettiin ennemmin sattumanvaraiseksi. Nuorimman ikäryhmän (≤35 vuotta) keskuudessa ICSI-alkiot olivat useammin euploidisia kuin IVF-alkiot (p=0,015). Kromosomin 21 aneuploidia-aste erosi eniten hedelmöitystapojen välillä (p=0,036). Myös kromosomin 16 (p=0,097) aneuploidia-asteen ero hedelmöitystapojen välillä on huomioitava, vaikka se ei ylitä tilastollisen merkitsevyyden raja-arvoa (p<0,05). ICSI-alkioilla havaittiin myös kromosomistossa normaalia laajemmalle sijoittuvaa segmentaalista aneuploidiaa. Kymmenelle kromosomille havaittiin tilastollisesti merkitsevä ikäriippuvuus. Kromosomit 7, 8 ja 12 osoittautuivat tässä aineistossa heikoimmin ikäriippuvaisiksi, ja niitä voidaan tämän tutkimuksen perusteella pitää parhaina yksittäisinä in vitro-olosuhteiden indikaattorikandidaatteina. Potentiaalisia indikaatioita mahdollisista laboratorioperäisistä aneuploidioista pystyttiin löytämään annetun pienen aineiston pohjalta. Kuitenkin, aineiston pieni koko ja vastaavaa tutkimusta koskevien julkaisujen vähäisyys vaikeuttivat riittävän luotettavaa analyysiä. Nykytietämyksemme munasolujen ja alkioiden aneuploidioista perustuu pitkälti hiirikokeille ja FISH-tekniikalla toteutetuille kromosomitutkimuksille, joista molemmissa on omat sovellettavuusrajoitteensa. Tämän tutkimuksen kaltaista, uudemmilla testimenetelmillä suoritettua tutkimusta tarvittaisiin lisää yleisen ymmärryksen kasvattamiseksi. Laboratoriomenetelmien ja viljelyolosuhteiden optimoinnin kannalta olisi suureksi eduksi, jos tutkimuksella löydettäisiin kromosomeja, joiden aneuploidiaerot korreloivat in vitro-olosuhteiden kanssa.