EMBRYOGLUE – ADHEZIVNI MEDIJ ZA EMBRIO TRANSFER

EMBRYOGLUE – ADHEZIVNI MEDIJ ZA EMBRIO TRANSFER

Prof.dr.sc. Velimir Šimunić, Dr.sc. Ivan Grbavac, Igor Maričić, dr.med.

 

Poliklinika IVF – član grupe Pronatal

Zagreb, Antuna Nemčića 7

 

Izvantjelesna oplodnja IVF/ICSI je danas najčešća i najuspješnija metoda liječenja neplodnosti. Uspjeh IVF-a određen je nizom čimbenika, a ovisno o dobi žene jednak postupak može ostvariti 20 – 60% kliničkih trudnoća. Vjerojatnost za živorođeno dijete (LBR- live birth rate) je 25-45%.

Razlog za veći dio neuspjeha su kromosomski nekompetentni zametci (≈40%), ali ostaje trajno otvoreno pitanje zašto se viabilni i zdraviji embriji ne implantiraju i postignu urednu trudnoću. Dvojba ostaje u okolnostima u kojima su postignuti svi optimalni preduvjeti za uspjeh. Dio razloga za loše rezultate jesu složene inherentne osobine oocite koje se nevidljivo prenašaju na aktivaciju genoma embrija. Drugi razlog neuspjeha mogu biti pogreške u biološkom dijalogu embrio-endometrij. Pogreške u implantaciji.

Zato prijenos zametaka (ET – embrio transfer) i implantacijske pogreške ostaju vjerojatno najvažnije i najkritičnije etape izvantjelesne oplodnje.

Implantacija je složen biološki proces u kojem se ogoljela blastocista (izlegnuta iz zone pelucide) priljubi i utopi u rahlom endometriju. I u optimalnim uvjetima maksimalna vjerojatnost za implantaciju je 30-40%. Hormonska aktivnost priprema endometrij stimulirajući brojne gene, čimbenike rasta i citokine. Endometrij stvara izdanke, pinopode, na koje će se  blastocista (nakon orijentacije dva dana u materništvu) prisloniti i zalijepiti na sluznicu. Ta su zbivanja rezultat biokemijskog odnosa embrija, endometrijske tekućine i endometrija. Proces adhezije blastociste zahtjeva adhezijske molekule – receptore integrine, koji se nalaze na površini blastociste i na endometriju. Slijedi invazija blastociste u dubinu strome sluznice. U pripremi za implantaciju reducira se endometrijska tekućina, te se blastocista imobilizira i oslobađa enzime proteaze. Embrio aktivira mucine i imunosupresivne molekule, te glikozaminglikane (hijaluronska kiselina).

Za apoziciju i adheziju embrija na pinopode od velike je važnosti da se ograniči sloboda embrija u fazi orijentacije u uterusu, te da se zametak pravodobno nalijepi na sluznicu. Ta je predigra odlučujuća za daljnji slijed implantacije.

Navedene činjenice ističu važnost embrio transfera za konačni uspjeh IVF-a. Osim tehnike ET, od vitalnog je značaja hranidbeni medij kojeg dodajemo zametcima u prijenosu u maternicu.

Svjetska znanost već desetljećima istražuje kako poboljšati biokemijske  osobine ET medija, i kako taj postupak što više približiti prirodnom procesu implantacije.

Kao što je istaknuto glikozaminglikan, hialuronan (HA) je važan sastojak u svim tkivima, pa i reprodukcijskom sustavu. On ima više izoformi koje sudjeluju u strukturnim promjenama ili je HA signalna molekula koja izražava aktivnost preko receptora CD-44. Utvrđena je neizostavna uloga HA u razvoju zametka i implantaciji. Posebno su atraktivni nalazi da dodatak adhezivnih molekula  u medij za kultiviranje embrija doprinosi uspjehu IVF-a, u animalnim i humanim pokusima.

Korist HA se tumači njegovim adhezivnim osobinama, ali i snažnoj signalizaciji ciljnih stanica. Visoki izražaj HA je utvrđen u ekspandiranoj blastocisti.

Biosinteza HA značajno se povisuje u uterusu na dan implantacije, odnosno u vrijeme „implantantion  window“. Utvrđena je visoka razina receptora CD44 u embrio-endometrij međuzoni. Prirodno (ali i u potpori žutom tijelu u IVF-u) hormoni, posebno progesteron, potiču regulaciju na više CD-44 i time kontroliraju adhezijske molekule za prihvat embrija.

U želji za boljim uspjehom ET-a godinama se traga za intervencijama koje će onemogućiti transport embrija na nepovoljnu lokaciju. Za dislokaciju embrija s optimalnog mjesta gdje je ostavljen transferom u uterusu, zametak se može usmjeriti u cervikalni kanal, jajovod ili donji segment uterusa. To se može dogoditi u ranoj fazi nakon ET-a, kada zametak slobodno pluta u endometrijskoj tekućini. Dislokacija zametka poslije ET može nastati zbog kontrakcija i peristaltike uterusa (endometrijski valovi), prenisko ostavljenih embrija ili negativnog tlaka. Taj je rizik povišen niskom viskoznošću tekućine u uterusu.

 

Danski laboratorij je 2003. godine počeo komercijalizirati poseban medij za prijenos embrija nazvan EmbryoGlue® (EG). Od tada se pojavljuju brojna kontroverzna istraživanja o koristi i učinkovitosti EG u IVF postupcima. Kako nalazi nisu konzistentni ostali smo do danas bez konsenzusa struke. Od naziva „magic glue“,  mnogi ga još uvijek drže eksperimentalnim postupkom.

 

Što je EmbryoGlue®?

To je vrsta tekućeg medija za rast koji se koristi u IVF laboratoriju. Kad embriolozi uzgajaju embrije u laboratoriju, koristimo komercijalno dostupne tekuće medije koji embrijima u razvoju daju sve hranjive sastojke potrebne za razvoj i napredovanje.

EmbryoGlue® (EG) je vrsta tekućeg medija za kulturu embrija u koji se embriji umeću neposredno prije prijenosa zametaka u maternicu (ET). EmbryoGlue® sadrži visoku koncentraciju hijaluronske kiseline (HA) i rekombinantni humani albumin. Te se komponente koriste kako bi što više imitirale uvjete unutar maternice, nadajući se da će na taj način poboljšati implantaciju nakon prijenosa embrija. Sadrži sve hranjive sastojke i energiju koja je potrebna za razvoj embrija. Hijaluronan povisuje viskozitet medija za ET.

Istraživači su otkrili da se tijekom prirodnog ciklusa sinteza hijaluronske kiseline povećava na dan implantacije.

 

Dokazi o koristi EmbryoGlue® – i kontroverze

Prije svega treba istaknuti nalaze Cochrane metaanalize (Abou – Setta i sur. 2014.) na 1392 pacijentice s ET. Utvrđeno je da produženo ležanje nakon ET, niti dodatak fibrinskih ljepljivih molekula u medij za transfer, ne poboljšavaju značajnije uspjeh liječenja.

Derks je u meta-analizi dokazao korist (Cochrane 2009.) i bolji rezultat IVF-a, ako se prije ET odstrani cervikalna sluz: LBR 33,6% vs. 17,4%. Preporučeno je odstraniti (aspirirati) sluz iz kavuma uterusa.

U prilog ranijoj raspravi, višekratno je istaknuta prednost ako je u ET kateteru manja količina medija.

Brojni su radovi koji su potvrdili da EmbryoGlue (ER) povisuje stopu implantacije i trudnoća u različitim vrstama IVF/ICSI postupaka. Od svježeg ET, do KRIO ET i donacijskih programa. Posebno su afirmativne studije o doprinosu uspjeha uz uporabu adhezivnog medija u ET pacijentica s opetovanim neuspjehom implantacije i nerazjašnjenom neplodnošću (Fouladi 2017.). Eksperimentalne studije na životinjama potvrdile su da dodatak HA u mediju s HA, rezultira boljom živorođenošću (Gardner 1999.).

Istovremeno se objavljuju i kontroverzni nalazi koji u kohortnim i randomiziranim studijama, nisu utvrdili da medij za ET obogaćen s HA poboljšava uspjeh IVF-a (Fouladi, 2017.). U 120 pacijentica s ET uz EG ili standardnim medijem nije utvrđena značajna razlika u kliničkim trudnoćama- 38% vs. 42%. I više studija na neselektiranim pacijenticama bez obzira da li je ET bio 3. ili 5. dan, pokazalo je da standardni medij postiže iste ili čak bolje rezultate Faucsovits (2015.)

Neke studije navode i štetne učinke pojačane sinteze i aktivnosti HA. Upozoreno je da su neophodna veća usporedna istraživanja. Vodi se rasprava da li benefit za reprodukciju donosi nisko-molekularni ili visoko-molekularni HA. Ipak je sve više potvrda da progesteron priprema implantaciju stimulacijom malih signalnih molekula HA, koje induciraju ekspresiju adhezivnih molekula. Taj je mehanizam neophodan za prihvat blastociste u endometrij.

U korist adhezivnog medija EmbryoGlue uvjerile su nas neke velike komparativne studije i serija Cochrane-ovih meta-analiza.

Hashimoto (2014.) je objavio istraživanje o učinkovitosti EmbryoGlue medija na gotovo 10.000 embrio transfera.

Analizirao je rezultate brojnih klinika u Japanu.

Uporaba EmbryoGlue rezultirala je višom stopom implantacija i kliničkih trudnoća, nakon ET na 3. ili 5. dan kultiviranja.

 

Parametar                          EmbryoGlue Kontrola
Trudnoća (sve) 39,8% 33,4%
Svježi ET  37,1% 33,4%
Krio ET

40,2%

39,6%
ET 3. dan 32,5% 22,3%
Blastocista  44,4% 39,4%

 

Učestalost spontanih pobačaja nije bila različita – OR 0,89 (CI 0,72-1,11). Zaključak je da kombinacija hijaluronana i albumina ima pozitivan učinak na razvoj embrija, kriopreživljavanje i stopu implantacija.

Rad u pripremi za tisak (Vasić i sur.) našao je da uporaba EmbryoGlue pokazuje za 8% veću uspješnost od kontrole.

Bontekoe i sur. su u dva navrata objavila Cohrane meta-analize koje su čvrsto dokazale benefit embrio transfer medija s HA (Cohrane baza podataka 2010. i 2014.). U 16 studija s 3898 pacijentica utvrđeno je 8% više novorođenih uz EmbryoGlue medij za transfer (s funkcionalnim dodatkom HA).

Uz EmbryoGlue bolji su rezultati u pogledu kliničkih trudnoća (CPR-clinical pregnancy rate) i živorođenosti (LBR-live birth rate). Nuspojave i štetni učinci bili su podjednako zastupljeni. Analizirani radovi bili su srednje kvalitete.

Slične rezultate koji govore za korist medija obogaćenog s HA prikazuje i obnovljena  Cohrane metaanaliza 26 randomiziranih studija na 6704 pacijentice. Uspoređena je i učinkovitost adhezivnog medija s niskom dozom HA (0,125 mg/ml) i funkcionalnom dozom HA (0,5 mg/ml). S višom koncentracijom HA postiže se za 20% bolji LBR (OR 1,21; CI 1,1-1,31).

Nesiguran je dokaz redukcije spontanih pobačaja uz HA medij-OR 0,82 (CI 0,67-1,0).

Autori zaključuju (Cohrane 2020.) da EmbryoGlue s višom koncentracijom adhezivnih molekula HA, uvjerljivo povisuje broj LBR nakon IVF/ICSI-a. Nalazi se temelje na dokazima umjerene kvalitete. Nedvojbeno je povišen rizik za višeplodne trudnoće uz adhezioni medij s HA.

Većina novih studija i velikih metaanaliza donijele su zaključke da dodatak hijaluronana  u medij za ET (koncentracija 0,5 mg/ml) povisuje stopu implantacija, CPR i LBR. Uspjeh je relativno poboljšan za 8-10%, tj. dodatno za jedno živorođeno dijete na 14 prenesenih zametaka u ET. Takav pristup ET s obogaćenim medijem svakako povisuje rizik za višeplodne trudnoće, a čini se da ne reducira učestalost spontanih pobačaja, niti ne povisuje štetne efekte.

Usprkos sve uvjerljivijim dokazima o koristi uporabe EmbryoGlue medija, svjetske stručne udruge u svojim recentnim preporukama, pokazuju suzdržanost prema široj primjeni takvog pristupa IVF-u. Nesigurnost u preporukama temelji se na malom broju kvalitetnih studija i nedostatku statističke pouzdanosti. Zamjerke jesu i neuvjerljivi nalazi o mogućoj štetnosti HA, a i dodatan trošak bez garancije više uspješnosti. Danas se vjeruje da će se dodatnim znanstvenim dokazima takve preporuke brzo promijeniti, i da će se ubrzano usvojiti konsenzus o benefitu takvog ET.

Unutar Pronatal grupe IVF centara postignut je konsenzus da se zbog boljih rezultata savjetuje uporaba ET s EmbryoGlue medijem. Barem za teže pacijentice i one s ponavljanim neuspjehom.

Mi smo zadnjih mjeseci takvo mišljenje i prihvatili. Svakako savjetujemo o tome i podrobno tumačenje pacijentima, jer u IVF/ICSI-u rezultati ovise o brojnim čimbenicima.

 

Literatura:

  1. Ernest Suchanek Ph.D. Velimir Simunic Ph.D. Dubravka Juretic Ph.D. Veselko Grizelj Ph.D. Follicular fluid contents of hyaluronic acid, follicle-stimulating hormone and steroids relative to the success of in vitro fertilization of human oocytes Fertility and Sterility Volume 62, Issue 2, August 1994, Pages 347-352.
  2. Joyce Harper 1, Emily Jackson 2, Karen Sermon 3, Robert John Aitken 4, Stephen Harbottle 5, Edgar Mocanu 6, Thorir Hardarson 7, Raj Mathur 8, Stephane Viville 9, Andy Vail 10, Kersti Lundin 11 Adjuncts in the IVF laboratory: where is the evidence for ‘add-on’ interventions? Hum Reprod. 2017 Mar 1;32(3):485-491. 
  3. Sarah-Kate Carney 1, Sangeeta Das, Debbie Blake, Cindy Farquhar, Mourad M W Seif, Linsey Nelson Assisted hatching on assisted conception (in vitro fertilisation (IVF) and intracytoplasmic sperm injection (ICSI) Cochrane Database Syst Rev. 2012 Dec 12;12(12):CD001894.
  4. A K Datta 1, S Campbell 1, B Deval 1, G Nargund 1 Add-ons in IVF programme – Hype or Hope? Facts Views Vis Obgyn. 2015 Dec 28;7(4):241-250.
  5. Bontekoe S, Heineman MJ, Johnson N, Blake D. Adherence compounds in embryo transfer media for assisted reproductive technologies. Cochrane Database Syst Rev. 2014 Feb 25;2014(2):CD007421
  6. Human Fertilisation and Embryology Authority. Acessed 27th August 2018 https://www.hfea.gov.uk/government/explore-all treatmens/treatment-add-ons/
  7. Šimunić V. i sur. Izvantjelesna oplodnja, Zagreb, 2020.
  8. Rosenwaks, Zev, Wassarman, Paul M. Human Fertility, Methods and Protocols, Springer,  2014.
  9. Gab Kovacs How to improve your ART success rates: an evidence-based review of adjuncts to IVF. Cambridge University Press 2011.
  10. Farquhar C, Marjoribanks J.Assisted reproductive technology: an overview of Cochrane Reviews. Cochrane Database Syst Rev. 2018 Aug 17;8:CD010537.
  11. Wilkinson J1, Malpas P2, Hammarberg K3, Mahoney Tsigdinos P4, Lensen S5, Jackson E6, Harper J7, Mol BW8. Do à la carte menus serve infertility patients? The ethics and regulation of in vitro fertility add-ons. Fertil Steril. 2019 Nov 4. pii: S0015-0282(19)32454-9. 
  12. Repping S. Evidence-based medicine and infertility treatment. Lancet. 2019 Feb 2;393(10170):380-382.
  13. Macklon NS, Ahuja KK, Fauser B. Building an evidence base for IVF ‘add-ons’. Reprod Biomed Online. 2019 Jun;38(6):853-856
  14. Pavlović Vasić D., Sibinčić S., Milaković I., Lukač S., Vujnić S., Gvero M., Madžar D., Govedarović A., Ivanović D. Utjecaj Embryoglue medijuma na implantaciju embriona, Zdravstvena ustanova Medico S, članica grupe Pronatal
  15. Fouladi-Nashta AA, Raheem KA, Marei WF, Ghafari F, Hartshorne GM. Regulation and roles of the hyaluronan system in mammalian reproduction. Reproduction. 2017 Feb;153(2):R43-R58.
  16. Hashimoto Shu, Hubert Joris, Yoshiharu Morimoto EmbryoGlue® improves pregnancy and implantation rates: results from a meta-analysis on almost 10,000 embryo transfers May 2014Reproductive biomedicine online 28(1):S7-S8
  17. Abou-Setta AM, Peters LR, D’Angelo A, Sallam HN, Hart RJ, Al-Inany HG Interventions to prevent embryos from being expelled after transfer in women undergoing in vitro fertilisation and intracytoplasmic sperm injection; Cochrane Gynaecology and Fertility Group, 27 August 2014.
  18. Heymann D, Vidal L, Or Y, Shoham Z In IVF, does transferring the embryo in media containing high concentrations of hyaluronic acid result in more live births? Cochrane Gynaecology and Fertility Group, 2 September 2020
  19. Stephan Bontekoe, Debbie Blake, Maas Jan Heineman, Eleanor Williams Adherence compounds in embryo transfer media for assisted reproductive technologies: Summary of a Cochrane review July 2010Cochrane database of systematic reviews (Online) 103(7):CD00742