Kryokonzervace tkáně varlat - Cryopreservation of testicular tissue - Wikipedia

Další informace: Kryokonzervace

Kryokonzervace tkáně varlat je experimentální metoda používaná k uchování plodnost v před pubertou muži nebo muži, kteří nemohou produkovat spermie, aby měli možnost mít biologické děti.[1]

Současnou léčbou první linie pro udržení plodnosti u mužů podstupujících léčbu, která poškozuje tkáň varlat, je kryokonzervace spermie. [2] U chlapců, kteří teprve začínají produkovat spermie, to není možné, proto byla jako alternativní léčba navržena kryokonzervace tkáně varlat. [3] Tato metoda je stále experimentální a není široce klinicky dostupná. Jak obnovit plodnost pomocí kryokonzervované tkáně není známo a je experimentální.[1]

Indikace

Jedna příčina neplodnost u mužů je léčba používaná k léčbě rakovina (chemoterapie nebo radioterapie), protože může mít toxický účinek na tkáň produkující spermie ve varlatech. U prepubertálních chlapců podstupujících léčbu rakoviny, kteří ještě nezačali produkovat spermie, není zachování spermatu samo o sobě možné. Místo toho lze nabídnout kryokonzervaci testikulární tkáně před léčbou rakoviny, aby se zachovala plodnost. To je k dispozici v omezeném počtu výzkumných středisek. Později v životě, pokud se postižený jedinec rozhodne, že chce biologické děti, může být jeho tkáň získána z tkáňové banky.[4]

Další příčinou mužské neplodnosti je Klinefelterův syndrom. Toto je chromozomální abnormalita (XY jedinec s extra X chromozomy ), který způsobuje ztrátu zárodečných buněk na počátku života.[5] Současný výzkum naznačuje, že kryokonzervující testikulární tkáň pro prepubertální jedince může mít slibné výsledky pro použití tkáně k produkci spermií později v životě, ale je méně pravděpodobné, že bude účinná, pokud bude testikulární tkáň odebrána starším jedincům.[5]

V budoucnu má potenciál pomoci kryokonzervace tkáně varlat transgender ženy mají děti.[6] Opět platí, že ve scénáři, kdy transgender ženy začínají přecházet před spermarche (začátek produkce spermií, v průměru 13,5 roku), může být místo toho zachována tkáň produkující spermie.[6] Spermie produkované z této tkáně mohou být použity při umělém oplodnění. Při použití této metody však dosud nebyly hlášeny žádné těhotenství.[6]

Postup

Pro předpubertální chlapce, kteří podstupují chemoterapie nebo jakákoli jiná léčba, která může být významně gonadotoxická, zahrnují možnosti zachování plodnosti kryokonzervace testikulární tkáně (TT). Tento postup se ideálně provádí před zahájením jakékoli léčby, aby se zabránilo mutagenním účinkům tohoto přípravku na zárodečné buňky zachována.[2] Tyto postupy jsou stále experimentální a jasná pravidla pro obnovení plodnosti po kryokonzervaci TT ještě musí být zveřejněna.

Fragmenty varlat se získají během chirurgického zákroku a okamžitě se umístí do transportního média při teplotě 4 - 8 ° C, aby se snížila kontaminace.[7] Je možné zmrazit buď celou tkáň, nebo buněčné suspenze z extrahovaného TT, ačkoli celá tkáň si zachovává schopnost v budoucnu provádět jak buněčné, tak tkáňové terapie, a proto se používá více. TT se poté umístí do kryotrubek, které nejčastěji obsahují sacharózu; nepenetrující kryoprotektivní činidlo (CPA).[7]CPA se přidávají ke zvýšení stability membrány během dehydratační fáze a ke snížení poškození buněčné struktury při kryokonzervaci tkáně.[7] Kryokonzervaci lze provést pomalým zmrazením nebo vitrifikací.

Pomalé zmrazování a vitrifikace

Pomalé zmrazení umožňuje kontrolovaně upravovat teplotu buněk a okolního média a maximalizovat dehydrataci buněk před dosažením teplot, které způsobují tvorbu intracelulárního ledu - to snižuje pravděpodobnost poškození ledovými krystaly.[7] Vitrifikace zmrazí tkáň „ultrarychlou“ rychlostí pomocí vyšší koncentrace CPA ke stabilizaci tkáně.[7] Tato metoda umožňuje rychlé ochlazení buněk bez mechanického narušení těla buňky.[2]

Aktuální výzvy

Postup

V kryokonzervaci testikulární tkáně bylo zjištěno mnoho problémů, z nichž mnohé jsou způsobeny tím, že je k dispozici jen velmi málo tkáně pro výzkum a chybí dlouhodobé studie.[1] Testikulární biopsie pro kryokonzervaci byly provedeny mezi mnoha výzkumnými centry, což vedlo k variacím v postupu a optimální postup je ještě třeba určit. [1][3]

Doprava

Po biopsii tkáně pro kryokonzervaci je třeba ji transportovat. Během tohoto procesu musí tkáň zůstat životaschopná. Existuje mnoho důležitých proměnných, jako je teplota, velikost biopsie, doba přepravy a paměťové médium. To vše může ovlivnit budoucí životaschopnost tkáně, ale v současné době neexistují dlouhodobé studie ani optimální pokyny. [1][2][3]

Generace spermií

Účelem kryokonzervace tkáně varlat je generování životaschopných spermií. Dosud nebyly vytvořeny spermie pomocí lidské kryokonzervované tkáně varlat, takže nevíme, zda by to bylo úspěšné. Generovali jsme však funkční spermie schopné oplodnit oocyty pomocí zvířecích modelů včetně primátů. [1]

Zhoubná kontaminace

Kontaminace testikulární tkáně pro kryokonzervaci maligní buňky je problém. Na modelu hlodavců se ukázalo, že pokud jsou v kryokonzervované tkáni přítomny maligní buňky, může to způsobit relaps malignity transplantované do hostitele.[1] Byly vyzkoušeny metody k odstranění maligních buněk z tkáně, ale stále jsou pouze experimentální a nejsou spolehlivé. [2]

Genetická stabilita

Je důležité vzít v úvahu genetickou stabilitu gamet, které budou produkovány po transplantace kryokonzervované tkáně. Ve studiích na myších byly pozorovány některé epigenetické změny, které se zdají být nevýznamné. [1][3] V lidské kultuře epigenetický změny v methylace byl pozorován stav několika potištěných genů, ale jejich význam dosud nebyl stanoven.[1]

Etické úvahy

Vzhledem k povaze kryokonzervace testikulární tkáně musí být před klinickým použitím této techniky odstraněny etické obavy. Experimentální intervence u prepubertálních chlapců spočívá v centrálním zájmu zachování plodnosti.[2] Jelikož se jedná o děti, je třeba pečlivě zvážit rizika vs. přínosy. Nedostatek prokázaných údajů o účinnosti techniky nás však nutí pochybovat, zda je rozumné uvažovat o operaci zachování plodnosti u prepubertálního dítěte? [8] Dalším předloženým dilematem je, že děti nemohou vždy dát svůj informovaný souhlas. [9]Kromě toho je třeba vzít v úvahu strukturální a sociální etické otázky, jako jsou finanční náklady a dostupnost postupu.[8]

Budoucí aplikace

Spermatogoniální kmenová buňka (SSC) transplantace, in vitro spermatogeneze a testikulární tkáň roubování jsou tři metody ve vývoji pro obnovení plodnosti kryokonzervované testikulární tkáně. [2] Za prvé, transplantace SSC, jediná technika, která umožňuje přirozené početí, zahrnuje izolaci testikulárních buněk z kryokonzervované tkáně ve snaze zvýšit počet SSC[1] Tyto SSC se poté přesazují do varlat, kde budou provádět spermatogenezi a nepřetržitě produkovat spermie. [2] Roubování testikulární tkáně, alternativní přístup zahrnuje roubování fragmentů testikulární tkáně na homotypická nebo ektopická místa. Konečně in vitro spermatogeneze je přístup, který by mohl být použit u pacientů se zhoubným bujením hematologické nemoci aby se snížila pravděpodobnost opětovného zavedení maligních buněk zpět do těla, vyžaduje to další výzkum experimentálních podmínek. [3]

Reference

  1. ^ A b C d E F G h i j Kilcoyne KR, Mitchell RT (listopad 2019). „OCHRANA Plodnosti: Transplantace varlat pro zachování plodnosti: klinický potenciál a současné výzvy“. Reprodukce. 158 (5): F1 – F14. doi:10.1530 / REP-18-0533. PMID  30844751.
  2. ^ A b C d E F G h Goossens E, Jahnukainen K, Mitchell RT, van Pelt A, Pennings G, Rives N a kol. (2020-03-01). "†". Lidská reprodukce otevřená. 2020 (3): hoaa016. doi:10.1093 / hropen / hoaa016. PMC  7275639. PMID  32529047.
  3. ^ A b C d E Picton HM, Wyns C, Anderson RA, Goossens E, Jahnukainen K, Kliesch S a kol. (Listopad 2015). „Evropská perspektiva kryokonzervace tkáně varlat pro zachování plodnosti u prepubertálních a dospívajících chlapců“. Lidská reprodukce. 30 (11): 2463–75. doi:10.1093 / humrep / dev190. PMID  26358785.
  4. ^ Trust pro budoucí plodnost (září 2020). "Kryokonzervace tkáně varlat". Budoucí důvěra v plodnost.
  5. ^ A b Willems M, Gies I, Van Saen D (červen 2020). „Ztráta zárodečných buněk u Klinefelterova syndromu: Kdy a proč?“. American Journal of Medical Genetics. Část C, Semináře z lékařské genetiky. 184 (2): 356–370. doi:10,1002 / ajmg.c.31787. PMID  32412180.
  6. ^ A b C Neblett MF, Hipp HS (červen 2019). "Úvahy o plodnosti u transsexuálů". Endokrinologické a metabolické kliniky Severní Ameriky. 48 (2): 391–402. doi:10.1016 / j.ecl.2019.02.003. PMID  31027547.
  7. ^ A b C d E Onofre J, Baert Y, Faes K, Goossens E (listopad 2016). „Kryokonzervace testikulární tkáně nebo suspenzí testikulárních buněk: klíčový krok v ochraně plodnosti“. Aktualizace lidské reprodukce. 22 (6): 744–761. doi:10.1093 / humupd / dmw029. PMC  5099994. PMID  27566839.
  8. ^ A b McDougall RJ, Gillam L, Delany C, Jayasinghe Y (leden 2018). „Etika zachování plodnosti u prepubertálních dětí: měli by lékaři nabízet postupy, u nichž je účinnost do značné míry neprokázaná?“. Journal of Medical Ethics. 44 (1): 27–31. doi:10.1136 / medethics-2016-104042. PMC  5749308. PMID  29084865.
  9. ^ Bahadur G, Chatterjee R, Ralph D (červen 2000). „Kryokonzervace tkáně varlat u chlapců. Etické a právní otázky: kazuistika“. Lidská reprodukce. 15 (6): 1416–20. doi:10.1093 / humrep / 15.6.1416. PMID  10831581.