Автор фото, Serenity Strull/BBC
С тех пор, как родился первый ребенок, зачат с помощью ЭКО – Луиза Джой Браун — прошло свыше 45 лет, но эта процедура до сих пор не гарантирует успех для многих пар. Могут ли это изменить новые исследования?
Эмбриолог берет чашку для культивирования, содержащую четыре человеческих яйцеклетки. Каждая из них была оплодотворена сперматозоидом – эти яйцеклетки начнут развиваться в эмбрионы. Врач надеется, хотя бы один из них станет здоровым ребёнком. В день, когда вы читаете эту статью, сотни, а может, даже тысячи пар выйдут из клиник по всему миру с надеждой на успех.
Для людей, проходящих через экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО), следующие дни – это напряженная, болезненная игра ожидания. К этому времени они уже прошли через многие испытания — физические и эмоциональные.
Некоторые из них для большей уверенности выбирают дополнительные опции. За отдельную плату эмбриолог может поставить чашку с этими драгоценными эмбрионами в высокотехнологичную машину, называемую устройством замедленной съемки. Специалист нажимает кнопку – и микроскоп и камера внутри каждые десять минут делают снимки развивающихся эмбрионов в течение следующих нескольких дней, наблюдая за ними. Медики часто говорят парам, что такой анализ может повысить шансы на успешные роды.
К сожалению, это неправда. Исследование, опубликованное в ведущем медицинском журнале The Lancet в июле 2024 года, сравнивало результаты более 1500 процедур ЭКО. Во время одних использовали замедленную съемку, а в других – нет.
«Существенной разницы в уровне рождаемости не было», — говорит Прия Бхиде, старшая преподавательница отдела исследования женского здоровья Лондонского университета королевы Мэри и соавторка исследования.
Уже 10 млн детей
С момента рождения Луизы Браун 25 июля 1978 года благодаря ЭКО в мире родилось более 10 миллионов детей. Браун была первым человеком, зачатым с помощью этой методики после более чем десятилетних исследований.
В США с помощью этой революционной технологии ежегодно рождаются примерно 2% всех детей. Кроме того, уровень рождаемости во время циклов ЭКО на протяжении многих лет неуклонно рос – согласно данным Британии, с начала 1990-х он увеличился примерно втрое для женщин в возрасте до 38 лет. В США количество рожденных в результате вспомогательных репродуктивных технологий (99% таких процедур приходится на ЭКО) в 2020 году в 1,6 раза выше, чем десять лет назад.
И все же уровень рождаемости одного цикла пересадки эмбриона для женщин в возрасте около 35 лет до сих пор составляет всего 30% в Британии и 39% в США. У женщин разного возраста только 45% циклов переноса эмбрионов привели к рождению детей в США, хотя этот показатель вырос с 36% в 2011 году.
Автор фото, Serenity Strull/BBC
Хотя некоторые улучшения показателей успеха ЭКО действительно состоялись, попытки более эффективной имели неоднозначные результаты. Сомнения по поводу замедленной съемки, например, существуют годами. Предыдущий Кокрановский обзор исследований на эту тему, в котором принимала участие Бхиде, пришел к выводу, что доказательств того, что эта методика влияет на уровень рождаемости, не хватает. Данные, доступные в то время, говорит Бхиде, не были такими надежными, как те, которые она с коллегами собрали в своей последней работе.
Новое исследование команды подтверждает тот факт, что замедленная съемка не имеет пользы пар, проходящих ЭКО. Однако, несмотря на это, ее широко предлагают клиники по лечению фертильности по всему миру. Некоторые британские клиники берут за нее вдобавок к 700 фунтам стерлингов (900 долларов США). В США средняя стоимость этого «приложения» составляет около 500 долларов США за цикл.
«Люди очень увлеклись этой новой технологией и просто начали ее использовать, не имея веских доказательств», — говорит Бхиде.
Как улучшить изнурительную процедуру
Между тем ЭКО остается изнурительной процедурой. Несколько циклов, каждый из которых часто стоит тысячи долларов, могут окончиться неудачей. Женщины неделями вкалывают себе препараты, терпят болезненные хирургические процедуры, а эмоциональное влияние на пары может быть настолько сильным, что иногда приводит к разрыву отношений.
Ученые со всего мира разрабатывают методы, которые могут улучшить шансы на успех. Хотя существует много взаимосвязанных причин, почему лечение ЭКО может быть неэффективным, вполне возможно, что существуют методы, которые могут изменить эту ситуацию. А это, в свою очередь, может изменить жизнь миллионов людей.
Одной из основных задач является извлечение достаточного количества яйцеклеток и обращение с ними таким образом, чтобы их не повредить. В начале этого года ветеринар из Paragon Veterinary Group из Великобритании опробовал новое решение – осторожно ввел зонд в матку дойной коровы, чтобы удалить яйцеклетки с помощью специального инструмента.
Он использовал иглу нового типа, чтобы проникнуть в один из фолликулов, где развиваются яйцеклетки. С помощью легкого движения он набирал в иглу небольшое количество фолликулярной жидкости. Но таким образом не из каждого фолликула удавалось получить яйцеклетку. К счастью, игла была сконструирована таким образом, чтобы можно было попробовать еще раз, не теряя уже полученные яйцеклетки.
Эту сложную конструкцию придумали двое математиков вместе с коллегами. Она стала альтернативой имеющимся иглам, которые функционируют схожим образом, но менее эффективным способом.
«В общем, чем интенсивнее движение жидкости вы провоцируете, тем больше вероятность извлечения ооцита», — говорит Совет Кимпеана, эксперт по динамике жидкости из Оксфордского университета. Он с коллегами опубликовали статью о конструкции иглы в ноябре прошлого года, где они смоделировали, как она может повлиять на поток жидкости в фолликуле при извлечении яйцеклетки. Результаты исследования прототипа иглы на коровах в Ноттингеме опубликовали в конце ноября.
Он надеется, что эксперименты с использованием человеческих яйцеклеток станут возможны в течение следующих нескольких лет.
«Мы можем производить большее количество действительно высококачественных ооцитов», — говорит он и объясняет, что благодаря новой конструкции иглы медикам не нужно быть настолько точным, когда они вводят иглу внутрь фолликула во время процедуры экстракции яйцеклетки.
Если это действительно увеличит количество полученных яйцеклеток и их качество, это, вероятно, повлияет на уровень рождаемости. Но это еще предстоит доказать в больших клинических испытаниях на людях.
Яйцеклетки и эмбрионы очень чувствительны. Они не предназначены для того, чтобы их засасывали пипетками и помещали в чашки для культивирования. Поэтому в Испании разрабатывают еще одну идею, которая может облегчить обращение с этими нежными клетками.
Она предполагает прикрепление магнитных наночастиц к яйцеклеткам и эмбрионам, чтобы ими можно было манипулировать без необходимости физически их захватывать.
Автор фото, Serenity Strull/BBC
«Мы разработали пипетку, в верхней части которой есть магнит», — объясняет Мария Хименес-Мовиля, изучающая биологию репродуктивных клеток в Университете Мурсии в Испании.
Магнитные наночастицы сначала соединяются с белком, связывающим поверхность яйцеклеток и эмбрионов.
Чудо-магнит
В марте 2024 года Хименес-Мовилья и его коллеги опубликовали результаты испытаний этой технологии на свиных и кроличьих яйцеклетках. Они обнаружили, что смесь магнитных наночастиц прилипает именно к зрелым яйцеклеткам.
Это означает, что после того, как группа яйцеклеток попадает в пипетку, после того, как из нее будет удалена окружающая их жидкость вместе с незрелыми яйцеклетками, в пипетке останутся только эти зрелые яйцеклетки.
Такой подход должен помочь эмбриологу выбрать только те яйцеклетки, которые, скорее всего, будут успешно оплодотворены.
В ходе исследования пытались выяснить, сформируются ли из яйцеклеток, полученных таким образом, здоровые кроличьи эмбрионы и родятся крольчата. Результаты были обнадеживающими, хотя статистически значимой разницы в уровне рождаемости между кроличьими эмбрионами, для создания которых использовали эту технику, и другими не было. Исследователи говорят, что их технология может облегчить эмбриологам повреждая их – хотя мера, которой это приводит к неудачи ЭКО, неизвестна. Или этот метод на уровень рождаемости у людей еще предстоит выяснить.
Другие исследователи работают над новыми способами анализа эмбрионов во время их развития, чтобы попытаться определить, из каких из них, скорее всего, родится ребенок.
Одна из методик, разрабатываемых в Австралии, использует свет для измерения количества липидов — жировых соединений, содержащихся в этих эмбрионах.
Пока ее тестировали только на мышиных эмбрионах, однако эта технология помогает понять, насколько метаболически активен данный эмбрион, объясняет Кайли Даннинг, адъюнкт-профессор репродуктивной биологии в Университете Аделаиды.
«Исследование того, насколько важен метаболизм эмбриона для того, чтобы он развился в живого ребенка, проводили десятилетиями», — говорит она. К примеру, избыток липидов может указывать на менее метаболическую активность яйцеклетки.
Этот подход находится только на начальной стадии, но Даннинг надеется, что эта технология окажется более эффективной, чем замедленная съемка.
«Мы не хотим оказаться в той же ситуации», — говорит она. Есть надежда, что измерение уровня липидов спрогнозирует успех человеческого эмбриона. Однако это опять же нужно будет проверить в клинических испытаниях.
«Потенциально все звучит хорошо, — говорит Джойс Гарпер, профессор репродуктивной науки в Университетском колледже Лондона, которая также работает с Управлением по оплодотворению и эмбриологии Британии. .- А потом проводят исследования, и мы понимаем, что оно не работает».
Однако некоторые методы оказались эффективными. Лаборатории ЭКО стали лучше культивировать эмбрионы, а препараты, которые предлагают женщинам для стимуляции производства яйцеклеток перед хирургическим извлечением, стали более эффективными, отмечает Гарпер.
Некоторые исследователи обращаются к искусственному интеллекту, чтобы еще больше оптимизировать дозы препаратов для стимуляции яичников для отдельных пациенток.
И все же большинство циклов ЭКО до сих пор чаще заканчиваются неудачей, чем успехом.
«ЭКО — это очень большие деньги, — говорит Гарпер. — Сейчас у нас есть все эти супервысокотехнологичные блестящие лаборатории. Но я не убеждена, что они дают лучшие показатели успеха».
Гарпер скептически относится к тому, что изменения в эмбриологических процедурах повысят количество родившихся детей. И она знает о неутешительных шансах ЭКО по собственному опыту – ведь сама прошла несколько раундов лечения.
«Это разбивало сердце», — говорит она. Гарпер даже не может сказать, сколько раундов у нее было – она перестала считать, потому что этот опыт был очень травматичным. К счастью, теперь у нее трое детей, и все они были рождены благодаря ЭКО.
«Мне понадобилось семь лет», — говорит она.
Она говорит, что эмбрионы очень проблемные – они деликатны, легко выходят из строя, часто содержат генетические аномалии. Гарпер предполагает, что сделать ЭКО значительно успешнее может быть невозможно.
Но другой, новый метод получения яйцеклеток и спермы может помочь парам.
Автор фото, Serenity Strull/BBC
Гаметогенез in vitro, или IVG, – это технология, позволяющая генерировать сперматозоиды или яйцеклетки из простого образца ткани, например клеток кожи человека.
Ее впервые ввели в Японии, хотя сейчас над этой технологией также работают биотехнологические стартапы в США. На сегодняшний день исследования сосредоточены на создании яйцеклеток мыши из других клеток тела грызуна. Исследователи фертильности считают, что подобные эксперименты с человеческими клетками станут возможны только через несколько лет.
Сперматозоиды или яйцеклетки из ткани?
Однако возможности этого метода потрясающие. IVG может помочь родить детей людям, которые не могут естественным образом вырабатывать сперму или яйцеклетки.
«Людям, которых лечили от рака, тем, кто такими родился — Им потенциально можно помочь», — говорит Эли Адаши, профессор медицины в Университете Брауна, возглавлявший семинар Национальной медицинской академии IVG.
Благодаря этому методу однополые родители также теоретически могут иметь детей без донорских яйцеклеток или спермы. И возможно даже можно будет взять ткань у одинокой женщины, сделать из нее сперму и яйцеклетки и разрешить этой женщине родить ребенка – самостоятельно.
Однако эта конкретная концепция, которую иногда называют «Solo IVG», особенно противоречива. Вероятное генетическое сходство между матерью и ребенком в таком случае даже заставило одного исследователя усомниться, можно ли считать ребенка такой женщины «отложенным близнецом», в отличие от «клона» — из-за сочетания различных вариантов или аллелей генов, к которым эта технология приведет у ребенка.
В принципе, неинвазивный способ получения яйцеклеток или спермы может быть трансформационным, утверждает Паула Амато, профессор акушерства и гинекологии Орегонского университета здравоохранения и науки.
«Если реализуют, это будет революционно – почти так же революционно, как именно ЭКО», – говорит она.
Эмбрионы, созданные с помощью IVG, сами по себе могут не иметь большей или меньшей вероятности рождения ребенка, но может быть гораздо легче выбрать высококачественный эмбрион и проводить несколько циклов, если это необходимо.
«Будет гораздо больше яйцеклеток, с которыми можно работать, гораздо больше эмбрионов», — говорит Амато.
Есть много этических вопросов, которые необходимо взвесить, прежде чем такая техника станет доступной, добавляет она. Среди уже обсуждаемых гипотетических сценариев есть риск того, что кто-то может каким-то образом получить клетки кожи знаменитости без ее согласия и использовать их, чтобы сделать ребенка генетически связанным, скажем, с известной взглядом или успешным футболистом.
«Это можно рассматривать как кражу биологического материала», — говорит Адаши и добавляет, что клиники IVG должны будут иметь очень жесткие правила.
Также по-прежнему остается много фундаментальных вопросов относительно того, насколько надежным будет IVG – если он вообще будет возможным для людей.
«Изготовление яйцеклеток из клеток кожи — насколько генетически эти яйцеклетки будут подобны природным? Это вопрос на данный момент», — говорит Тим Чайлд, доцент кафедры репродуктивной медицины Оксфордского университета.
Чайлд хорошо знает, что новые технологии могут вызвать лихорадочный интерес у пар, отчаянно пытающихся решить проблемы с фертильностью, но доказать, что они действительно работают могут только научно обоснованные исследования.
Он также решил стать инфлюэнсером в инстаграмме — на это его вдохновило большое количество «полной чепухи», которую обсуждают в соцсетях.
«На самом деле я не из поколения инстаграмму, мне 56 — моих детей, которым уже через 20, это очень веселит» — говорит он и отмечает, что не зарабатывает на этом денег, а только развеивает мифы.
Чтобы бороться с дезинформацией, Чайлд делится результатами научных исследований, которые он считает надежными, и участвует в сеансах вопросов и ответов со своими подписчиками.
Несмотря на то, что он не может дать личный медицинский совет участникам этих обсуждений, он говорит, что способен отвечать на вопросы по общим интересующим их темам – например, как диета или дополнительные процедуры, такие как акупунктура, могут повлиять на успех ЭКО. (Исследования показывают, что последнее не улучшает уровень рождаемости, говорит Чайлд.)
ЭКО сегодня значительно лучше, чем на момент своего появления 45 лет назад. Наука постепенно усовершенствуется – но не резко, говорит Чайлд.
Хотя бесплодие до сих пор является серьезной, а порой и эмоционально разрушительной проблемой для пар во всем мире, стоит помнить, что ЭКО принесло надежду – и счастье – многим людям.
Недавно пациентка направила Чайлду сообщение, которое хорошо это иллюстрирует.
«После трех лет попыток у них был положительный тест, — говорит он, — а сегодня утром во время УЗИ они услышали сердцебиение «.
