Научно-исследовательская работа, посвященная взаимодействию эмбриона и слизистой оболочки матки, в будущем поможет найти более эффективное решение проблемы бесплодия. Сейчас же при проведении искусственного оплодотворения особенности организма конкретной женщины не учитываются.
«С ценнейшим материалом обращаются крайне расточительно, эмбрионов много, а вот детей рождается мало», – отмечает один из авторов нового исследования, профессор репродуктивной медицины Тартуского университета Андрес Салуметс.
Процедуру искусственного оплодотворения финансирует Больничная касса, и клиники, помогающие решить проблему бесплодия, подходят ко всем парам по единому стандарту, а не персонально.
«Просто назначают определенный день, когда будут подсаживать эмбрион в матку, хотя именно этот день может быть неблагоприятным для данной женщины», – уточнил второй автор исследования, научный сотрудник Центра развития технологии репродуктивной медицины и биологии и медицинского Каролинского института Каарел Крючков.
Он пояснил, что только после того, как несколько операций по имплантации эмбриона оказываются безрезультатными, медики начинают задумываться об индивидуальном подходе.
Всего три-четыре благоприятных дня
При искусственном оплодотворении самым сложным является не получение самого эмбриона, и не оплодотворение яйцеклетки в пробирке, а ее внедрение в слизистую оболочку матки и все последующие процессы.
У женщины бывает всего три или четыре дня в течение месяца, благоприятных для оплодотворения, а вовсе не две-три недели или месяц, как нередко предполагают врачи. Сейчас все основано на предположении, что каждая женщина является среднестатистической, поэтому по календарю можно определить наилучшее время для введения оплодотворенной яйцеклетки в матку женщины. Однако все это вовсе не гарантирует, что эмбрион удачно приживется и начнет развиваться, поскольку из всех подобных процедур только 25 процентов завершается беременностью.
Ученые из Центра развития технологии репродуктивной медицины в сотрудничестве с Тартуским университетом и шведским Каролинским институтом разработали метод, позволяющий исследовать в процессе внедрения первое молекулярное взаимодействие эмбриона и матери.
«Большая проблема в том, что при искусственном оплодотворении в среднем две трети попыток завершаются неудачей», – констатирует Салуметс. Причины этого самые различные, например, успех оплодотворения определяется взаимодействием клеток эмбриона и слизистой оболочки матки, изменениями хромосом эмбриона, то есть мутациями, а также активностью ген клеток слизистой оболочки матки.
Успех процедуры может в значительной мере зависеть и от возраста женщины, желающей забеременеть. «Когда женщины чуть старше 20 лет приходят на процедуру искусственного оплодотворения, вероятность успеха может составлять 40–50 процентов; среди женщин за сорок забеременеть могут только пять процентов», – говорит Салуметс.
По словам Крючкова, целью работы ученых было создать метод, позволяющий анализировать процесс соприкосновения эмбриона и матки, причем на уровне одной клетки. «При молекулярном взаимодействии с маткой эмбрион должен показать, что это место идеально подходит ему для вживления», – утверждает Крючков. В качестве места закрепления эмбрион поначалу ощущает внешнюю поверхность матки, т.н. посредника, который манит, зовет и немного придерживает эмбрион. Если эмбрион удачно зацепился, он проходит поверхностный слой матки и посредник лишается своей функции, происходит вживление и женщина беременеет.
В ходе исследования у женщин, добровольно участвовавших в научной работе, брали пробы из матки, однако, в процессе тестирования анализу подвергались лишь отдельные клетки слизистой оболочки. «Для того чтобы понять причины бесплодия, необходимо исследовать продуктивных женщин», – отмечает Салуметс.
Данная исследовательская работа является революционной в своей сфере. «Нам удалось получить как поверхностные клетки, так и клетки стромы, находящиеся ниже поверхности и создающие благоприятную среду для закрепления эмбриона», – поясняет Крючков. Чтобы исследовать важные биологические процессы и внести свой вклад в лечение бесплодия, в первую очередь ученым пришлось создать метод, с помощью которого можно получить больше информации о первом диалоге эмбриона и матери, а также о генах, которые участвуют в этом процессе.
Исследование на клеточном уровне
Если ранее процесс вживления эмбриона изучался на уровне ткани, то теперь был использован подход на клеточном уровне. Каждая клетка, словно кубик Lego, образует ткань. «Мы подошли к ткани не в глобальном разрезе, а рассматривали ее на клеточном уровне, поскольку большинство болезней начинается на уровне клетки», – разъясняет Салуметс.
При этом разграничение ткани на отдельные клетки крайне важно, поскольку в биологических процессах клетки выполняют особые функции и их никак невозможно суммировать или усреднить. «Природа так не поступает, и ученым тоже не следует делать этого в своих исследованиях», – полагает Крючков.
Процессы, происходящие на поверхности слизистой оболочки матки, то есть эпителия, прежде оставались на периферии исследований, поскольку их объем в ткани не такой уж большой. Теперь же благодаря этому исследованию возможно установить, в какой последовательности и при посредничестве каких генов осуществляется взаимодействие при первичном закреплении эмбриона и его последующем развитии, то есть постичь диалог эмбриона и клеток слизистой оболочки матки.
В качестве прикладного значения, пока еще предлагающего лишь исходные научные постулаты исследования, Крючков считает возможным установить гены, ответственные за развитие эмбриона, чтобы в будущем разработать тест по выявлению таких генов. Это позволит персонально определять те дни, когда подсаженный эмбрион будет иметь наибольшие шансы для развития.
Научная работа была опубликована в журнале Human Reproduction.