Alkion viljely laboratoriossa

Päivä 0 – Munasolujen keräys, siemennesteen käsittely ja hedelmöittäminen

Munasolut kerätään munasarjoista. Keskimäärin munasoluja saadaan 4 -10 kpl ja niistä noin 80% on kypsiä ja hedelmöittymiskykyisiä. Munasolujen määrä riippuu paljon naisen iästä ja munasarjoissa jäljellä olevasta munasolureservistä. Keräyksen jälkeen puoliso antaa siemennestenäytteen tai asiakkaan valitsemat luovutetut siittiöt sulatetaan nestetypestä. Siittiöille tehdään pesukäsittely, jossa parhaiten liikkuvat siittiöt valikoituvat hedelmöittämiseen.

Perinteisessä IVF- hoidossa munasolujen hedelmöittyminen tapahtuu ”luonnonmukaiseen” tapaan. Yhtä munasolua kohden tarvitaan kuitenkin useita tuhansia hyvin liikkuvia siittiötä. Mikäli siittiöissä tai siemennesteessä on suurta poikkeavuutta eikä hyvin liikkuvia siittiöitä ole riittävästi, voidaan tarvita mikrohedelmöityshoitoa eli ICSI- hoitoa (Intracytoplasmic sperm injection). ICSI- hoidossa hedelmöityshoitoihin erikoistunut biologi auttaa luontoa viemällä mikroskooppiavusteisesti yhden siittiön munasolun sisään. Munasolun hedelmöittyminen nähdään seuraavana aamuna.

Päivä 1 – Hedelmöittyminen

Perinteisellä IVF- hoidolla hedelmöitetyistä munasoluista poistetaan niitä ympäröivä cumulussolukko, jonka jälkeen nähdään hedelmöittyminen( mutta mikrohedelmöitetyistä munasoluista cumulussolukko on poistettu jo päivää aiemmin, ennen siittiön sisäänvientiä). Normaalisti hedelmöittyneessä munasolussa on nähtävissä kaksi esitumaa – toinen munasolun oma (äidiltä peritty), toinen siittiöstä (isältä peritty). Munasolun vierellä näkyy kaksi poistosolua, jotka ovat merkki meioosin loppuunsaattamisesta eli munasolun kypsymisestä ja normaalista ylimääräisten kromisomien poistamiseen liittyvästä prosessista. Keskimäärin 80 – 90 % kypsistä munasoluista hedelmöittyy normaalisti. Hedelmöittynyt munasolu on nimeltään tsygootti.

Päivä 2 – Ensimmäinen jakautuminen

Munasolun ja siittiön perimäaines eli DNA on sulautunut toisiinsa muodostaen tsygootin, joka alkaa jakautua. Nyt tapahtuu ensimmäiset kaksi solujakautumista ja siksi viljelypäivän 2. aamuna nähdään tavallisesti 2- tai 4-soluinen alkio. Yli 95 % hedelmöittyneistä munasoluista jakautuu. Tässä vaiheessa alkio voidaan siirtää kohtuun, jatkoviljellä tai tarvittaessa pakastaa ultranopeasti vitrifioimalla.

Päivä 3 – Toinen jakautuminen

Alkio on nyt 6-10-soluinen. Solut ovat helposti laskettavissa. Päivään 3 asti ”maternaalinen” eli munasolusta peräisin oleva perimäaines ohjaa alkion kehitystä. Alkio voidaan siirtää kohtuun, jatkoviljellä tai tarvittaessa pakastaa. 

Kaksi 8-soluista alkiota

Kaksi 8-soluista alkiota

 

Päivä 4 – Morulavaihe

Alkion solut alkavat tarttua toisiinsa tiiviisti siten, että yksittäisiä soluja on enää vaikea erottaa mikroskoopin alla. Nyt alkion oma perimä on aktivoitunut ja alkaa ohjata alkion kehittymistä. Morula- vaiheen saavuttaneet alkiot ovat jo melko pitkällä kehityksessään. Jos alkion kehitys pysähtyy päivään 2 tai 3, taustalla voi olla munasolusta tai siittiöstä johtuva vika, jolloin alkio ei voi saavuttaa rakkula- eli blastokystivaihetta. Päivän 4. alkio voidaan siirtää kohtuun, jatkoviljellä tai tarvittaessa pakastaa.

Päivä 5 – Blastokystin muodostuminen

Noin 30-50 % päivän 3 alkioista jakautuu rakkula- eli blastokystivaiheeseen asti. Blastokysti- vaiheessa alkiossa on lukuisia soluja (yli 64 solua) ja se alkaa täyttyä nesteellä – kirjaimellisesti pullistuen. Blastokystin muodostuessa alkioon erilaistuu kaksi solutyyppiä: blastokystin ulommat solut erilaistuvat trofektodermiksi ja se muodostaa kohtuun kiinnittyessään ensimmäisen istukan. Loput soluista ovat myös kiinni trofektodermissä, mutta muodostavat erillisen, sisäsolumassan, josta aikanaan kohdussa kehittyy, mm. sikiö. Alkion täyttyessä nesteellä sitä suojaava zona pellucida -kalvo kiristyy ja ohenee ennen kuin alkio kuoriutuu zonan rikkoutuessa. Alkion kiinnittyminen kohtuun tapahtuu blastokysti-vaiheessa päivien 6-7 aikana. Blastokystejä voidaan siirtää kohtuun tai pakastaa.

Blastokysti-vaiheen alkio valmiina kiinnittymään kohtuun. Oikealla alakulmassa zona pellucida-kuori, joka suojaa jakautuvaa alkiota kiinnittymisvaiheeseen asti.

Blastokysti-vaiheen alkio valmiina kiinnittymään kohtuun. Oikealla alakulmassa zona pellucida-kuori, joka suojaa jakautuvaa alkiota kiinnittymisvaiheeseen asti.

Alkion ulkonäön perusteella ei voida tietää onko alkion perimä normaali ja koeputkialkioissa on todettu sama määrä poikkeavuuksia kuin alkioissa on luonnostaan. Alkion perimäpoikkeavuudet riippuvat voimakkaasti naisen iästä: karkeasti jakaen nuorella (< 35 v.) poikkeavuuksia on vähän, vanhemmalla hyvin paljon. Tästä johtuu myös naisen ikääntymiseen liittyvä keskenmenojen määrän lisääntyminen.

Alkion kromosomitutkimuksilla (PGS / PGD) voidaan tutkia onko alkion perimä normaali. Kromosomistoltaan normaalilla alkiolla noin 60 %:n todennäköisyys kiinnittyä ja kehittyä sikiöksi ja syntyväksi lapseksi. Alkion perimätutkimuksilla voidaan kuitenkin toistaiseksi todeta vain rajattu määrä tunnettuja sairauksia. Perimätutkimuksia voidaan suositella tietyissä tapauksissa, esimerkiksi silloin jos suvussa on vallitsevasti periytyviä ja perimältään tunnettuja sairauksia tai lukuisia (ei iästä johtuvia) keskenmenoja. Huomioitava on, että yli 42-vuotiaan naisen omilla munasoluilla tehty hoito, joka päättyy onnistuneeseen raskauteen ja synnytykseen, on hyvin epätodennäköistä johtuen juuri kromosomi- ja geenipoikkeavuuksista alkioissa. Siksi hoitomuotona käytetäänkin usein munasolujen luovutushoitoja, jossa nuoren (alle 36-vuotiaan) naisen luovuttamilla munasoluilla saadaan aikaan hyvällä vasteella normaali raskauksia ja syntyviä lapsia.

Päivät 6-7 – Alkioiden jatkoviljely

Hitaasti jakautuvia alkioita voidaan jatkoviljellä vielä päivään 6 tai jopa 7 asti. Parhaat blastokystit muodostuvat jo kuitenkin päivänä 5. Päivän 5-7 blastokystejä voidaan kaikkia tarvittaessa pakastaa tai siirtää kohtuun.