Выживание сильнейших сперматозоидов: как новая технология может помочь бесплодным парам
Естественный отбор сперматозоидов в женских половых путях крайне суров: из миллионов, попадающих во влагалище, до яйцеклетки добираются лишь около 10. При этом около 48.5 миллионов пар в мире не могут зачать ребенка после 5 и более лет попыток. Мужское бесплодие составляет 30–50% всех случаев и часто связано с аномальными характеристиками спермы: низкой концентрацией, плохой подвижностью, аномальной формой и высоким уровнем повреждения ДНК.
Проблема традиционных методов
Стандартный метод подготовки спермы для вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ), таких как in vitro fertilization (ЭКО), — центрифугирование. Хотя он эффективно отбирает подвижные и морфологически нормальные сперматозоиды, у него есть серьёзные недостатки:
- Повышает уровень химических веществ, вызывающих повреждение ДНК.
- Менее эффективен для отбора зрелых сперматозоидов и удаления погибающих.
Микрофлюидная альтернатива
Доктор В. Асгар из FAU разрабатывает простое и недорогое микрофлюидное устройство для сортировки спермы. Эта технология использует малые объёмы жидкости, позволяет точно сортировать клетки и имитирует естественные процессы в женском половом тракте, исключая повреждающие этапы центрифугирования.
Как работает устройство
Устройство имеет:
- Один вход для ввода необработанного образца спермы.
- Две камеры, разделённые пористой мембраной.
Наиболее здоровые и подвижные сперматозоиды самостоятельно проплывают через мембрану в верхнюю камеру, оставляя менее функциональные и мёртвые — в нижней. Весь процесс занимает около 30 минут и требует минимального участия техника.
Преимущества метода
Исследования показали, что после микрофлюидной сортировки:
- Подвижность сперматозоидов в образце возрастает почти до 100%.
- Улучшается морфология отобранных сперматозоидов.
- Значительно снижается уровень повреждения ДНК по сравнению с другими методами ВРТ.
- Улучшается общее восстановление сперматозоидов.
Выводы и перспективы
По словам Асгара, методы разделения спермы должны быть быстрыми, простыми, недорогими и отбирать подвижные сперматозоиды с нормальной морфологией, минимизируя повреждение ДНК. Поскольку центрифугирование увеличивает такое повреждение, его следует избегать. Будущие исследования должны быть сосредоточены на создании устройств для отбора спермы, которые улучшат исходы беременности и снизят риск врождённых дефектов.