Лектор: Нигметова Камшат Тимергалиевна
Тема курса: Современные возможности лаборатории клинической эмбриологии и генетики
Длительность: 23 минуты
Резюме: Важность правильного выбора местоположения клиники для минимизации воздействия внешних загрязнителей. Проектирование помещений с учетом стерильности и доступности оборудования.]
Категория: Эмбриология
00:00:14 — Добрый день, коллеги, меня зовут Нигметова Камшат
Тимергалиевна, являюсь заведующей эмбриологической лабораторией. Сегодня тема посвящена современным возможностям в лаборатории клинической эмбриологии и генетики. Первую очередь хочется сделать акцент на организации эмбриологической лаборатории и управлении, а также на контроле качества. Местоположение клиники, выбор локации должно быть выбрано правильно, то есть местоположение клиники или лаборатории ВРТ должно быть удобно для пациентов, сотрудников и поставщиков.
00:00:45 — Размещение клиники и лабораторий вдали от промышленных зон, загрязненных районов и мест с высоким уровнем выброса позволяет минимизировать воздействие внешних загрязнителей на процедуры и наши эмбрионы. При проектировании помещений для клиник лаборатория ВРТ необходимо учитывать специфику деятельности и в частности
00:01:05 — требования к стерильности, за счет этого контролировать параметры окружающей среды. Лаборатория должна быть так спроектирована, так чтобы исключить риски загрязнения, обеспечить легкий доступ к необходимым оборудованиям и материалам. Второй момент это технический вопрос. Техническим вопросом относим электрический газ, качество воздуха, температуру помещений. Электричество самое главное, наверное, показатель,
00:01:35 — это для того, чтобы стабильное электроснабжение является важнейшим условием для функционирования лаборатории ВРТ, поскольку внезапные перебои могут привести к нарушению хранения биоматериалов или остановке наших оборудований. Рекомендуется предусмотреть аварийный источник питания, таких как стабилизатор, генератор, для поддержания стабильной работы эмбриологической лаборатории.
00:02:00 — Также качественное газоснабжение, т.е. особенно СО2, важно для поддержания оптимального уровня рН в инкубаторах, где культивируются наши эмбрионы. Качество воздуха, т.е. система фильтрации, вентиляции должна быть обеспечена постоянным поступлением чистого воздуха без микрочастиц и токсичных веществ. Частота воздуха влияет на качество эмбриона, так как даже незначительность нагрязнений может стать причиной остановки развития эмбриона.
00:02:30 — Также в лаборатории ВРТ требуется поддержание строгой температуры, то есть определенной температуры. Температура должна быть отрегулирована в соответствии с требованиями оборудования и биоматериалов. В стабильной лаборатории температура у нас рассматривается от 22 до 26 градусов. Оптимальная температура считается 23−24 градуса. Контроль качества является основным моментом для эффективной работы эмбриологической лаборатории.
00:03:01 — То есть поддержание СО2, температуры, pH в определенных условиях требует четкого контроля. То есть регулярный контроль уровня СО2 в инкубаторе необходим для поддержания оптимального уровня pH в культуральной среде, где развиваются эмбрионы. Это критически важно для их стабильного и здорового роста. Температура. Постоянный контроль температуры внутри инкубаторов в лаборатории позволяет поддерживать стабильные условия для развития клеток. Это особенно важно при работе с эмбрионами, которые чувствительны к изменениям температурного режима.
00:03:36 — рН. То есть, при отклонении определенного уровня рН эмбрион. Это влияет на развитие также эмбрионов наших и их культивирования. Введение статистики, сбор, анализ данных показателях успеха и эффективности работы ВРТ помогает в долгосрочном планировании и улучшении качества услуг.
00:03:57 — Это также позволяет отслеживать влияние внешних и внутренних факторов на успешность процедуры ЭКО. И последний момент, внутренний и внешний аудит, то есть внутренний аудит нам помогает выявить недостатки в операционных наших процессов, а внешний аудит предоставляет независимую оценку и рекомендации по его улучшению.
00:04:20 — Современным оборудованием лаборатория ВРТ, в первую очередь, мы одной из ламинарных шкафов со встроенной стереомикроскопа, где у нас проходят процедуры, основные манипуляции с эмбрионами и ооцитами. Инкубаторы со стандартным культивированием у нас имеются, а также таймлапс технологии с искусственным интеллектом. Традиционные инкубаторы, это CO2 инкубаторы большие, которые восстановление CO2 и температуры идет медленнее чем в планшетных инкубаторах.
00:04:57 — Планшетные инкубаторы используются в последнее время во многих лабораториях, так как восстановление CO2 и температуры идет быстрее. Планшетный инкубатор можно разделить на два, то есть это сухие и влажные, отличие в том, что во влажных содержит
00:05:16 — резервуар с водой, который поддерживает влажность в инкубаторе, при сухих инкубаторах влажность поддерживается автоматически. Также имеется инвертированный микроскоп с встроенными ИКСИ станцией, антивибрационным столом с вспомогательным лазерным хетчингом, также мы имеем криохранилище с сосудами дъюаров, где хранятся наши биоматериалы. Сосуды дъюары,
00:05:43 — которые наполняются жидким азотом, где температура хранения минус 196 градусов, и оборудованы для контроля качества, которое не менее важно, чем все оборудование, находящиеся в эмбриологии, как я сказала в предыдущем слайде. Расходные материалы, среды различные и пластики, среды для манипуляции с ооцитами, для культивирования эмбриона, для обработки спермы в градиенте плотности и для заморозки наших биоматериалов, то есть эмбрионов, ооцитов и спермы.
00:06:17 — Пластики, то есть для культивирования, чашки для культивирования, крионосители, иглы различные для процедуры икси, биопсии трофэктодермы и катетеры для инсеминации и переноса эмбрионов в полость матки. Перейдем к основным моментам, то есть основные эмбриологические этапы.
00:06:37 — Во время трансфагинальной пункции, нам передают фолликулярную жидкость, с этого момента начинается работа эмбриолога. То есть идет поиск ооцит кумулюсного комплекса в ламинарном боксе под стереомикроскопом.
00:06:55 — После того, как эмбриологи находят яйцеклетки, они переносится в среду для оплодотворения и идет преинкубация до процедуры оплодотворения, далее партнер или донорская сперма, если это муж, он сдает сперму и мы обрабатываем его в специальных средах в градиенте плотности для процедуры оплодотворения, далее идет сама процедура оплодотворения, оно делится на два метода, это классическое ЭКО и ИКСИ методом, то есть классический метод ЭКО — это когда в чашку с яйцеклеткой добавляется сперматозоид и идет естественное оплодотворение.
00:07:39 — При ИКСИ идет интрацититоплазматическая инъекция сперматозоида, то есть в одну яйцеклетку инжектируется один сперматозоид. Далее после того как мы сделали процедуру оплодотворения наши яйцеклетки помещаются в инкубатор и идет культивирование, то есть в дальнейшем мы делаем оценку, морфологическую оценку, дальнейшее наблюдение за нашими эмбрионами.
00:08:05 — В первый день культивирования мы наблюдаем за зиготами, то есть оплодотворение у нас произошло или нет. При нормальном оплодотворении мы наблюдаем два пронуклеуса и два полярных тела. Если идет больше двух пронуклеусов или меньше двух, это считается аномальным оплодотворением и эти эмбрионы не берутся на дальнейшее культивирование.
00:08:31 — Далее перенос эмбрионов полость матки, эмбрионы переносят полость матки на третий день или в пятый день культивирования, то есть исходя из ситуации, то есть каждому персонализированный подход к пациенту и от количества эмбрионов делается выбор на какой день мы переносим эмбриону в полость матки.
00:08:56 — Далее оставшиеся эмбрионы мы можем заморозить или заморозить с процедурой биопсии трофэктодермы, то есть после того как мы получили бластоцисты на 5−6 дней культивирования, мы можем их заморозить или отбиопсировать, заморозить. Биопсированные эмбрионы мы можем отправить на предимплатационный генетический скрининг.
00:09:21 — Хочу здесь показать метод оплодотворения икси, яйцеклетка, она очищена от кумулесного комплекса и один сперматозоид, делается инъекция в цитоплазму яйцеклетки.
00:09:37 — На процедуру икси мы выбираем зрелый яйцеклетку на стадии метафазы 2, и полярное тело помещается на 12 или на 6 часов, так как веретено-отделение находится близко к полярному телу, поэтому, чтобы его не задевать, мы устанавливаем полярное тело в таком вот положении. А также хочу сказать про биопсии трофоктетермы. Этот тип биопсии наиболее часто используется для циклов по ПГД и является наиболее подходящим методом хромосомной диагностики для использования передовых молекулярных методов, таких как хромосомный микрочип или секвенировать следующего поколения.
00:10:25 — Так считаю, что этот вид биопсии безопасен для развивающих эмбрионов и поскольку отбирается только клетки трофэктодермы, не затрагивает внутриклеточную массу, которая предназначена для развития плода. Далее хочу рассказать о современных возможностях ВРТ, передовых технологиях.
00:10:46 — Все более вниманием уделяется имитации процесса сортировки сперматозоидов, аналогично тому, который происходит в женском репродуктивном тракте. Это позволяет обеспечить нормальную морфологию, подвижность и минимальное повреждение от сортированных сперматозоидов. В настоящее время в программах ВРТ используются передовые технологии как обработка сперм, такие как магнитно-активированная сортировка клеток и микрофлюидинговые камеры.
00:11:12 — МАСS-сортировка — это метод, позволяющий удалить сперматозоиды со вторичным апоптозом и улучшить качество образца для процедуры ЭКО. МАСS применяется для улучшения образцов сперм, особенно в тех случаях, когда требует отбор качественных сперматозоидов для внутриматочной инсеминации и для процедуры ЭКО.
00:11:34 — Микрожидкостные камеры для также отбора сперматозоидов это технология, которая использует микроканалы для имитаторов и создает условия движения сперматозоидов как в женском репродуктивном тракте, и полученные сперматозоиды по данным исследований улучшают процедуру оплодотворения и эффективность программы ЭКО. Также мы имеем новые методы отбора сперматозоидов для процедуры оплодотворения, такие как ПИКСИ, ИМСИ и автономный выбор сперматозоидов.
00:12:14 — ПИКСИ это физиологический отбор сперматозоидов для процедуры ИКСИ, то есть процедура ИКСИ только с специальным выбором сперматозоидов на специальной чашки, в которой есть гиалуроновая кислота, и она изначально возникла в кумулюсной клетке вокруг яйцеклеток, и этот метод позволяет отобрать наиболее зрелый и качественный сперматозоид, что особенно важно при мужском факторе бесплодия.
00:12:41 — Также ИМСИ, интерцитоплазматическая морфологическая селекция сперматозоидов, метод селекции и отбора сперматоза под большим увеличением для классической процедуры и увеличение происходит больше чем в 6000 раз и позволяет исследовать морфологию подвижных органелл и метод
00:13:01 — IMSI позволяет с большей вероятностью выбрать здоровый и морфологически нормальный сперматозоид для повышения шансов на успешное оплодотворение и нормальное развитие эмбрионов. Автономный выбор сперматозоида является самым современным и новым методом, который только-только внедряется в сферу ВРТ, и эта система заключает в том, что она работает под определенным параметром, валидированным с качеством эпигенетического ДНК, с использованием искусственного интеллекта и микроробототехники.
00:13:35 — Благодаря эпигенетическим параметрам можно выбрать потенциал здоровый сперматозоид для оплодотворения, но нужно учесть и важно учесть, что этот подход требует дальнейшие исследования и валидации для подтверждения своей активности и применения.
00:13:56 — Усовершенствованной методой оплодотворения Пьезо, который в основном используется в Японии, это метод оплодотворения с использованием пьезоэлектрической технологии. То есть принцип данной технологии заключается в введении сперматозоида в цитоплазму ооцита с использованием коротких микроимпульсов, создаваемых микропьезоэлектрическим устройством. Данный метод позволяет минимизировать механическое воздействие на ооцит, что делает его более щадящим в сравнении с другими методами оплодотворения.
00:14:32 — Direct ИКСИ является тоже более таким новым методом, но его не используют во всех клиниках, как бы рекомендация это модифицированный метод Икси, практически такой же, но есть нюансы, которые используются в Direct Икси
00:14:49 — и по мнению авторов, которые рекомендуют этот метод Икси, он улучшает качество оплодотворения, процент оплодотворения на 5−10%. Инновационным прорывом стала технология Таймлапс технология, позволяющая фиксировать все стадии эмбрионального развития в реальном времени.
00:15:10 — То есть таймлапс технология представляет собой подкадровые съемки, в процессе которых полученные эстетические изображения группируются в один непрерывный видеоролик. То есть ключевым преимуществом таймлапс технологии является то, что можно наблюдать морфокинетику эмбрион и морфологическую особенность эмбрион, которые скрыты при стандартном культивировании. Правильные условия культивирования, сохранение физически-химических параметров культивирования, ранжирование эмбрионов, сохранение видеоданных, стандартизация оценки эмбрионов внутри и между лабораториями.
00:15:47 — Также можно оценку эмбрионов с помощью искусственного интеллекта, который встроен в таймлапс технологии, которая дает свою бальной оценку, и можно выбрать и ранжировать эмбрионы по бальной оценке, которая повышает эффективность программы ЭКО. Повышение доверия пациентов помогает данной технологии повышать доверие пациенту и увеличение их вовлеченности в процесс лечения и повышение также имиджа клиники.
00:16:13 — Альтернативным решением предотвращения рождения больного ребенка у супружеских пар с тяжелым генетическим нарушением является предимплатационная генетическая диагностика, которую мы можем разделить на два метода ПГД-А, который позволяет проверить эмбрионы на наличии хромосомных заболеваний, и ПГД-М, при котором можно проверить эмбрионы при наличии моногенных заболеваний.
00:16:41 —для ПГД мы делаем эмбриологи процедуру Биопсию Трофэктодермы, то есть более щадящим образом забираются, я как показала на видеоролике, забираются несколько клеток трофоктодермы и отправляются на генетическое исследование. И альтернативной методом является неинвазивная биопсия, то есть неинвазивный скрининг на анеуплодии — это новое исследование ДНК эмбриона в среде его культивированного.
00:17:10 — То есть данная диагностика подразумевает полное отсутствие неинвазивного воздействия на эмбрион и проведение исследования ДНК, которое выделяется клетками трофэктодермы и внутриклеточной массой эмбрионов в окружающую его среду при развитии эмбриона. Биопсии трофэктодермы нельзя, конечно, назвать абсолютно безопасной и атравметичной для эмбрион, поэтому разработки
00:17:32 — внедрения неинвазивных скрининговых методов для определения генетического потенциала является актуальной задачей в сфере ВРТ. Но степень соответствия ni ПГД, то есть золотым стандарту ПГД, биопсии трофэктодермы, определяется дискуссионным, остается дискуссионным и не позволяет рассматривать ni ПГД, как самостоятельный метод диагностики хромосомных аномалий, и поэтому и требует дальнейших исследований.
00:18:02 — Митохондрия, митохондриальная заместительная терапия. Вообще митохондрия это цитоплазматические органеллы, то есть внутри клеток, которые играют важную роль в производстве энергии для клетки. Митохондрия и митохондриальная ДНК представляют собой ключевые, ключевые материнский фактор. Исследование указывает, что митохондриальные гены могут, они более подвержены мутациям по сравнению с ядерной ДНК.
00:18:30 — Возможно, из-за их близости к источникам активных форм кислорода в митохондриях. Это поможет провести, то есть данные исследования именно митохондрия. Изменение митохондриях может привести к увеличению мутации и мутации митохондриальной ДНК, что связано с возрастными заболеваниями, таких как болезнь Паркинсона, болезнь сердца, рак, диабет и так далее.
00:19:01 — И у женщин старшего репродуктивного возраста отмечается увеличение частоты мутации митохондриальной ДНК от цветов. Это приводит к снижению метаболической активности эмбрионов, уменьшение выработки АТФ, изменение митохондриальной кольцевой гемостазии.
00:19:18 — И митохондриальные дисфункции могут способствовать нестабильности ядерного генома в ооцитах, включая анеуплодии из-за недостаточного энергоснабжения ооцитов и нарушения окислительно-восстановительной регуляции. И для преодоления данных проблем нам предлагается перенос пронуклеусов или перенос веретина-деления. Процедура переноса пронуклеуса заключается в том, что из яйцеклетки женщины с митохондриальным нарушением извлекаются пронуклеусы и переносится в яйцеклетку донор со здоровыми митохондриями.
00:19:57 — Это позволяет создать эмбрион с ядерной ДНК от родителей и здоровым митохондрием от донора, что минимизирует риск передачи митохондриального нарушения потомства. Также митохондриальная заместительная терапия, то есть это перенос веретена деления и перенос полярного тела — это одномоментно использование двух взаимодополняющих микрохирургических методов.
00:20:24 — То есть в данном методе ооциты, которые получены у пациентки, микрохирургическим способом идет выделение как веретена деления, так и первого полярного тела и переносится в донорскую клетку, в которой извлечены, тоже извлечены первое полярное тело и веретено деление. В дальнейшем идет процедура оплодотворения и получается эмбрион, который с новыми митохондрием донорской яйцеклетки.
00:20:54 — Идентификация пациента является и важным моментом в программе ВРТ, и идентификация пациента, и возможность отслеживания движений их биологического материала является важнейшими аспектами в программе КО.
00:21:13 — В процессе проведения ЭКО существуют, конечно, риски, ошибки, которые может подорвать доверие пары, проходящих курс лечения ВРТ, к медицинским процедурам, и также может разрушить репутацию не только лаборатории, но и клиники. Обычную практику ручного подхода с двойным свидетелем также уязвима к человеческим ошибкам, которые могут быть связаны с пропуском
00:21:40 — проверки или непроизвольным автоматизмом, частично проверкой и одновременно обработкой несколько процедур. Предлагается система электронной идентификации, которая появилась как новая технология, способная предотвращать ошибки при идентификации пациентов, их гамет, при оплодотворении, при переносе и при криоконсервации.
00:22:06 — Все процедуры выполняются с использованием индивидуальной имени пациентов и лабораторно оборудованием со штрихкодами мультимедийных продуктов. Это позволяет оптимизировать работу лабораторий, контролировать последовательность процедур и время их завершения. А также имеются технологии для криохранилищ. Это решение для автоматизации и повышения эффективности криохранилищ.
00:22:34 — То есть программа включается в программное обеспечение, контролирует соответствие ооцитов, эмбрионов для оптимизации, отслеживания. Также имеется роботизированный система автоматизации образцов, то есть это оптимизирует излечение образцов и обеспечивает оптимальную температуру. То есть данный метод технологии дает более безопасный метод, чем при обычном хранении биоматериалов.
00:23:04 — Т.е. таким образом автоматизация лаборатории ВРТ позволяет иметь преимущество в отслеживании каждого выполняемого шага в лаборатории эмбриологии, снижение рабочей нагрузки персонала, исключение отвлекающих факторов, а также общее повышение уровня удовлетворенности и душевного спокойствия эмбриолога. На этом у меня на этом все, спасибо за внимание.