ZÁKLADNÍ KONCEPTY ASISTOVANÉ REPRODUKCE (podzim 2022) Zuzana Holubcová zholub@med.muni.cz Doporučený postup dle ČGPS ČLS 21.1.2021 Vyšetření poruch plodnosti - indikováno z párů, u kterých nedošlo k otěhotnění po 12 měsících pravidelného, nechráněného pohlavního styku (2-3. týdně!) - u žen nad 35 let je vzhledem na věkem podmíněný pokles plodnosti vhodné zahájit léčbu už po 6. měsících - rychlejší zahájení léčby doporučeno i při  podezření/prokázání snížené plodnosti muže  endometrióze  oligo-amenorrhoe  tuboperitoneálním faktoru sterility Vyšetření poruch plodnosti  Anamnéza - vstupní konzultace páru rodinná a osobní zdravotní historie s ohledem na možné rizikové faktory neplodnosti: - brzká menopauza v rodině - vrozené vývojové vady v rodině - historie neplodnosti v rodině - předchozí těhotenství/poporodní komplikace - doba trvání poruch plodnosti - pravidelnost a délka menstruačního cyklu - bolestivost menstruace a pohlavního styku - chirurgické zákroky v dutině břišní - úrazy varlete nebo malé pánve - výskyt pohlavně přenosných chorob - prodělané urogenitální infekce - užívání léků a návykových látek - životní styl - ... Vyšetření poruch plodnosti  Diagnostika 1. vyšetření ovariálních funkcí a stanovení ovariální rezervy - hormonální profil (FSH, LH, AMH, estradiol, TSH, PRL, vitD,..), ultrazvuk (vaječník + endometrium) 2. vyšetření andrologického faktoru - spermiogram (opakovaný s odstupem 3 měsíců) - případně hormonální profil (FSH, LH, testosteron, TSH, PRL) 3. vyšetření děložního faktoru (vývojové vady dělohy) - utrazvuk vaginální sondou, sonohysterografie, hysterosalpingorafie, diagnostická hysteroskopie 4. vyšetření tubárního a tuboperitoneálního faktoru - vyšetření průchodnsti vejcovodů (hysterosalpingografie, laparoskopie) - vyšetření přítomnosti periadnexiálních adhezí a endometriózy (laparoskopie, transvaginální hydrolaparoskopie) 5. genetické vyšetření páru - průkaz nosičství monogenní poruchy nebo strukturálních aberací → etiologie neplodnosti + indikace ke genetickému vyšetření embrya 6. vyšetření imunologického faktoru - až v případě 2 neúspěšných cyklů a při známé diagnóze poruchy imunity některého z partnerů 7. další vyšetření v rámci léčby v programu asistované reprodukce - např. trobofilní mutace, integrita DNA spermií, příprava receptivního endometria Ovulace • Monoovulace = v rámci měsíčního cyklu uvolněn jeden oocyt, u kterého bylo dokončeno první meiotické dělení a došlo k zástavě v metafázi druhého meiotického dělení (MII oocyt)  Klomifen (p.o.) - selektivní nesteroidní modulátor estrogenových receptorů v hypotalamu - sEmuluje uvolňování GnRH (↑FSH, LH) - předepisován ženám s poruchami ovulace (anovulační/oligoovulační sterilita, např. PCOS) - riziko vícečetného těhotenství  Letrozol (p.o.) - inhibitor aromatázy (blok syntézy estrogenů) - negativní zpětnou vazbou zvýšena produkce GnRH a tím FSH a LH - protinádorové léčivo,+ léčba gynekomastie - Indukce ovulace experimentální, resp. „off-label“ - potenciální riziko vad počatých dětí? Bromokriptin (p.o.) - agonista dopaminu redukuje prolaktin - léčba hyperprolaktinemické amenorhei  Metformin (p.o.) - Antidiabetikum, léčba inzulinové rezistence (DM2) - Empiricky používáno pro stimulaci ovulace u žen s PCOS Indukce ovulace Letrozole Androgens aromatase In vivo fertilizace • vnitřní oplození (teplota, pH, osmolarita, oxygence 2-5%, parakrinní signály..) • fyziologický filtr spermii • přežití spermií až 5-7 dní • fúze gamet v ampule vejcovodu • 6-7 dní sestup do dělohy • enzymatický hatching • implantace do endometria v sekreční fázi cyklu - úprava ejakulátu (promytí a zakoncentrování) v laboratoři a zavedení katetrem do dutiny děložní v době kolem ovulace (ultrazvukový monitoring) - bezbolestný výkon (ambulantně, bez anestezie) - nejjednodušší, nejlevnější a nejméně invazivní metoda asistované reprodukce (ART – assisted Reproduction Techniques) - nízká úspěšnost Intrauterinní inseminace - IUI - procedura, při níž jsou odebraná vajíčka a spermie jen krátce koinkubovány a společně laparoskopicky umístěny do vejcovodu - oplození i embryonální vývoj se odehrávají in vivo - historická metoda (1. „dítě ze zkumavky“ v ČSSR) Gamete intrafallopian transfer - GIFT Sperm + egg X Zygotic Intrafallopian Transfer (ZIFT) – do vejcovodu je umístěna zygota vzniklá in vitro In vivo fertilizace Ovariální hyperstimulace - indukce uvolnění více než jednoho oocytu během cyklu - monitoring rostoucích folikulů pomocí ultrazvuku = hormonální stimulace, superovulace, controlled ovarian stimulation (COS) - podání exogenních hormonů o suprese hytotalamohypofyzární osy - GnRH agonisti - GnRH antagonisti o stimulace růstu folikulů (resp. potlačení dominance a inhibice atrézie) - hMG (FSH+LH) - rFSH (+LH) o indukce (trigger) oocytární maturace (2-3resp. inhibice atrézie) - hCG (místo LH) - subkutánní injekce (s.c.) - různé stimulační protokoly (individualizace) Ovariální hyperstimulace 8-12 vajíček (MII oocytů) >18 vajíček (MII oocytů) >4 vajíčka (MII oocyty) - vliv mají - Věk - BMI (Body Mass Index) - AMH (AntiMüllerian Hormone) - ukazatel množství primordiálních folikulů (= ovariální rezerva) - AFC (Antral Follicle Count) - počet ultrazvukem viditelných antralních folikulů Nežádoucí reakce na stimulaci  Ovariální hyperstimulační syndrom (OHSS) - nejvýznamnější iatrogenní komplikace COH - ascites, hemokoncentrace, hypalbuminémie, bolest zvětšených ovárií, riziko trombózy,.. - ovariální odpověď na stimulaci je individuální Ovariální hyperstimulace - malé dávky stimulujících hormónů - méně nežádoucích účinků hormónů - riziko neúspěšného odběru vajíček - zisk menšího množství vajíček na oplození - menší šance na transfer embrya a těhotenství - menší cena léčby Minimální ovariální stimulace = mild IVF/mini IVF Odběr vajíček denudace - odběr oocytů z velkých antrálních preovulačních folikulů - ultrazvukem naváděná transvaginální punkce ovarií - obvykle 36-38 hodin po hCG injekci - provádí se v celkové anestezii - zisk kumulů (cumulus-oocyte complexes - COCs) = egg retrieval, oocyte pick-up (OPU), egg aspiration, ovariální punkce denudace (stripping) = odstranění foliklárních buněk nezralé oocyty Oplodnitelné vajíčko = MII oocyty = s polárním tělískem (polar body - PB) Nativ IVF = natural cycle, drug-gree IVF - bez stimulujících hormónů* - u přilozeně ovulujících žen - ultrazvukem monitorovaný růst folikulu a odběr vajíčka PŘED ovulací - miniinvazivní, žádná nebo pouze lokální anestezie - bez nežádoucích účinku - vysoké riziko selhání odběru vajíček - zisk 1-2 vajíček na oplození - malá šance na transfer embrya a těhotenství - malá cena léčby *případně GnRH antagonista ke snížení endogenní hladiny LH k indukci ovulace = „modified natural IVF“ In vitro maturace (IVM) - odběr nezralých oocytů z malých antrálních folikulů a jejich prodloužená inkubace in vitro - meiotická maturace (GV→MI →MII) odebraných nezralých oocytů v kumulu (COC) za přítomnosti hormónů (FSH, hCG, AMH) - minimální nebo žádná ovariální stimulace - pro pacientky s rizikem OHSS nebo onkologických pacientek, u kterých není bezpečná hormonální stimulace In vitro maturace čas GV MI MII „Rescue in vitro maturation“ = maturace vývojově zpožděných oocytů („late-maturing oocytes“) - hormonální „priming“ in vivo - spontánní dokončení maturace in vitro v médiu bez hormonů - krátkodobé dozrávání plně vyrostlých (full-sized, fully-grown) nezralých oocytů z velkých antrálních folikulů - vývojově zpožděné oocyty jsou klinicky využitelné pokud před oplozením dosáhnou zralosti - kontrola zralosti = neinvazivní zobrazení MII vřeténka pomocí polarizační mikroskopie (PolarizedLight Microscopy - PLM) Polarizační mikroskopie - využíváno ve výzkumu (studium meiotické maturace in vitro) Příprava spermií - zbavení ejakulovaného vzorku seminální plazmy, která obsahuje dekapacitační faktory - nutno minimalizovat riziko poškození spermií - životaschopnost a pohyblivost spermií ve vzorku je časově omezená! 1) promytí 2) migrace (swim-up) 3) Hustotní gradient (density gradient centrifugation) 4) Mikrofluidní systémy 5) MACS Magnetic Activated Sperm Sorting - značení anexinu V magnetickou značkou → separace poškozených spermií Fertilizace in vitro „Konvenční“ IVF Intracytoplasmatická Spermatická Injekce (ICSI) koincubace COCs + spemie denudovaný MII oocyt + 1 spemie Fertilizace in vitro IMSI Intracytoplasmic Morphologically-selected Sperm Injection PICSI Physiological Intracytoplasmic Sperm Injection - selekce zraých spermií pro ICSI na základě vazby k hyaluonové kyselině Fertilizace in vitro - azospermie (aspsence spermií v ejakulátu) - mikrochirurgický odběr tkáně z nadvarlete nebo varlete - izolace spermií z bioptátu Kultivace embryí fertilizace kultivačníplastik den 0 den 1 den 2-3 den 3 den 4-5 den 5-6 preimplantační vývoj individuální kultivace kultivačnímédia jednostopá (single-step) média sekvenční (sequential) média CO2- MOPS/HEPESpufrovaná média 5 % 02 6 % CO2 37oC skupinová kultivace zygota 2 blastomery 4 blastomery morula kompaktovaná morula blastocysta Inkubační podmínky TLT – time-lapse technique TLM – time-lapse monitoring Asistovaný hatching - umělé vytvoření otvoru* v Zona Pellucida (ZP)  mechanicky (jehlou)  laserem  chemicky - cílem usnadnění hatchingu embrya - riziko poškození embrya? * případně mechanické vytažení embrya ze ZP Kryoprezervace Mrazit lze:  Embrya - pomalé mražení/vitrifikace  Oocyty - vitrifikace  Spermie - pomalé mražení  Reprodukční tkáně - pomalé mražení/vitrifikace - hluboké zamražování při zachování životaschopnosti po rozmražení - dlouhodobé skladování v -196oC (tekutý dusík - LN2) - voda vytěsněna kryoprotektanty  Zachování plodnosti (fertility preservation)  Medical freezing – zdravotní důvody (onkologická diagnóza)  Social freezing – důvody sociální (reprodukční stárnutí)  Léčba neplodnosti (mražení nadbytečných embryí, freeze all)  Banky gamet (sperm banky, egg banky)  Genetické testování (čas pro analýzu DNA) Preimplantační genetické testování Biopsie pólového tělíska GENETICKÁ ANALÝZA Biopsie trofoektodermuBiopsie blastomer FISH aCGH NGS BIOPSIE Preimplantační genetické testování Preimplantační genetická diagnostika (PGD)Preimplantační genetický screening (PGS) Selekce embrya bez strukturních přestaveb/mutace → zabránění vzniku (resp. zdědění) nemoci Selekce embrya s nejvyším implatačním potenciálem → zkrácení doby k otěhotnění Transfer embryí - přenos embrya/embryí do dělohy - provádí se katetrem - naváděno ultrazvukem - tloušťka endometria 7-12mm - obvykle bez sedace nebo anestezie - single/double/triple...embryo transfer - preferován přenos pouze embrya! (ostatní případně zamraženy) - multiple-embryo transfer = riziko vícečetného těhotenství a případné fetoredukce - těhotenský test prováděn 14-15. den po přenosu - přenašené embryo: - D3-D7 (obvykle D5-D6) - čerstvé (ET) nebo po rozmražení (FET/KET) Příprava endometria Implantační okno (window of implantation-WOI) -optimální časové období pro implantaci embrya - analýza endometriálního faktoru prováděna při opakovaných implantačních selháních/časných potratech geneticky normálních embryí - biopsie endometria  Expresní profil - DNA microrray (ERA) - micro-RNA (MIRA)  Endometriální mikrobiom - kultivace (EMMA) - molekulární (ALICE) MIRA Pracovníci IVF kliniky  Lekaři - odborné konzultace s pacientem + komunikace případu s dalšími odborníky (laboratoř, genetik, urolog, imunolog..) - obvykle hlavní lékař (+ sloužící) - LF + atestace v oboru gynekologie (vedoucí lékař navíc atestace z reprodukční medicíny +3-5 let praxe) Činnosti: - konzultace léčebné strategie a výsledku léčby - vedení případové dokumentace - sběr rodinné a osobní anamnézy - hodnocení hormonálního profilu - ultrazvukové vyšetření - návrh stimulačního režimu - předpis léků - folikulometrie - odběr oocytů (spolupráce s anesteziologem) - příprava endometria - transfer embrya - případně další sledování těhotenství Organizace IVF kliniky  Sestry - SŠ, případně Bc VŠ - asistence lékaře (ultrazvuk, punkce, transfer) - odběr krve, vážení, měření tlaku,.. - vysvětlení předepsaných léků - péče o pacientku po anestezii - péče o dárkyně - administrativa a archivace lékařské dokumentace  Koordinátoři/koordinátorky - nezdravotnické povolání - jazyková vybavenost + znalost IVF praxe) - laický „průvodce IVF léčbou“ pro pacienty ze zahraničí - komunikace neodborných otázek v cizích jazycích (např. organizace cesty/ubytování, zajištění léků) - psychická opora - dlouhodobé sledování (follow-up) případů „IVF turism“ Organizace IVF kliniky  Andrologové - komunikace odběru ejakulátu s pacientem - vyšetření spermiogramu - příprava vzorku spermatu pro oplození - mražení/rozmražování spermií - vedení dokumentace o laboratorních výkonech - konzultace výsledku vyšetření s pacientem  Embryologové - vyhledávání COC v punktátu - IVM - denudace oocytů - hodnocení morfologie a zralosti oocytů - oplozovací techniky (ICSI, IVF, IVM, PICSI, IMSI) - kultivace embryí a hodnocení vývoje - asistovaný hatching - výběr embryí k transferu přenosu a mražení - transfer embrya (nasátí do katetru) - mražení/rozmražování embryí/oocytů/reprodukčních tkání - biopsie pro účely genetického vyšetření - vedení dokumentace o laboratorních výkonech - konzultace s lékařem/pacientským párem Organizace IVF kliniky  Andrologové + Embryologové - VŠ přírodovědného směru (PřF, LF, FaF, FVL,...) - pro samostatný výkon povolání nutné absolvovat tzv. AKK kurz pro „získání odborné způsobilosti k výkonu zdravotnického povolání“ - Laboratorní metody v asistované reprodukci - absolvent kurzu se stává embryologem - povinnost absolvovat AKK kurz se nevztahuje na absolventy Lékařských fakult! (lékařské zdravotnické povolání zák. 94/2004Sb.) - dle dálky praxe junior embryolog - senior embryolog - povýšení ovlivňuje i ziskání zahraničních vzdělavacích certifikátů (např. certifikát clinical embryologist/senior clinical embryologist ESHRE) - atestace => klinický embryolog - délka praxe + logbook + teoretické znalosti - minimálně 1 pracovník laboratoře (vedoucího a nebo zástupce) - organizuje Subkatedra klinické embryologie IPVZ (Instutut Postgraduálního Vzdělávání ve Zdravotnictví)  Embryologický laborant - embryolog/androlog v zácviku (ang. trainee) před absolvování kurzu AKK) - případně SŠ s dlouholetou praxí - pomocné práce pod dozorem (např. příprava misek, roztoků, sterilizace, udržování skladových zásob, ukládání vzorků do kryobanky,...) prof. Pavel Trávník Organizace IVF kliniky  Lékařský genetik - lékař s atestací v oboru Lékařská genetika (min. 5 let praxe) - konzultace pacienta nebo dárce/dárkyně - osobní a rodinná anamnéza - hodnocení genetického vyšetření (genetika páru, PGT)  Genetická laboratoř - odborní pracovníci absolventi VŠ přírodovědného směru + SŠ laboratorní technik - specializovaná genetická analýza (krev, biopsie) - in-house x společná laboratoř pro více klinik  Urolog - lékař s atestací v oboru urologie - spolupracující ordinace nebo docházející lékař - řešení urologických problémů mužů (infekce, chirurgie) - mikrochirurgický odběr spermií  Imunolog/imunologická laboratoř - spolupracující atestovaný lékař/laboratoř - diagnostika imunologických poruch plodnosti Organizace IVF kliniky  Psycholog (příp. „fertility coach“) - Psychologická podpora pacientů (případně i zaměstnanců) - Interní zaměstanec nebo externí spolupráce  Provozní oddělení - personalistika - účetnictví - ekonomie - administrativa - kontrola kvality - archivař - recepční - IT podpora,..  Logistické firmy (medical couriers) - vnitrostátní a mezinárodní trasport mražených vzorků (gamety/embrya) - v rámci kliniky/konsorcia neo externí Hodnocení úspěšnosti  Fertilization Rate (FR) = počet oplozených oocytů (2PN embrya D1)/počet oplozovaných oocytů  Blastulation Rate (BR) = počet blastocyst /počet oplozovaných oocytů  Utilization Rate (UR) = počet transferovaných + mražených embryí /počet oplozovaných oocytů  Survival Rate (SR) = počet úspěšně rozmražených (a viabilních) embryí(nebo oocytů)/počet rozmražovaných embryí (nebo oocytů)  Implantation Rate (IR) = počet přenášených embryí/počet implantovaných embryí  Pregnancy Rate (PR) = počet přenosů/počet biochemických těhotenství (hCG detekce)  Clinical Pregnancy Rate (CPR) = počet přenosů/počet klinických těhotenství (detekce gestačního váčku a/nebo akce srdeční plodu- ASP)  Ongoing Clinical Pregnancy Rate (oCPR) = počet přenosů/počet pokračujících klinických těhotenství (těhotenství po 12.týdnu)  Live Birth Rate (LBR) = počet přenosů/počet živě narozených dětí  Cumulative Live Birth Rate (CLBR) = počet živě narozených dětí/počet léčebných cyklů Vzdělávání embryologů  ESHRE = European Society for Human Reproduction and Embryology Cíle:  Sdružovat odborníky v oblasti embryologie a reprodukční medicíny  Podporovat výzkum reprodukční biologie  Zlepšovat a standardizovat klinickou praxi léčby neplodnosti  Usnadňovat komunikaci mezi vědci, kliniky, pacientskými organizacemi a veřejností  Informovat politiky a regulační autority v Evropě o problematice asistované reprodukce - nezisková mezinárodní profesní organizace - založeno 1985 (R. Edwards and J. Cohen) - sídlo v Bruselu - volený předseda, výkonný výbor, výbor národních zástupců,.. - ~7500 členů z 110 zemí Vzdělávání embryologů  ESHRE Speciální zájmové skupiny Special Interest Groups – SIGs Vzdělávání embryologů  ESHRE  Annual meeting  Odborné časopisy  Journal clubs  Výzkumný grant  Research Fellowships  Odborná doporučení (guidelines ) Vzdělávání embryologů  ESHRE  Profesní certifikace  Certifikace pracoviště - doklad praxe (logbook) - test teoretických znalostí 2 úrovně: - Clinical Embryologist (min 3 roky praxe) - Senior Clinical Embryologist (min 6 let praxe) Vzdělávání embryologů  ESHRE  Campus Events - úzce zamřené semináře  eCampus - e-learningová platforma - kurzy, webinary, postery  Atlas of human embryology  Aplikace Focus on Reproduction + Vzdělávání embryologů  The International IVF initiative - live semináře a videa - Zdarma!  American Society for Reproductive Medicine (ASRM) - odborné akce + společné meetingy s ESHRE - odkazy na webináře na stránkách  IVF.net  Semináře ARE  Sympozium Asistované Reprodukce  Facebook/Embryologové