Żeby wybrać najlepiej zbudowane i najruchliwsze plemniki do in vitro, embriolodzy sięgają po coraz bardziej zaawansowane technologie. Jedną z nich jest MACS (ang. magnethic activated cell sorting), czyli magnetycznie aktywowane sortowanie komórek, które pozwala wybrać do in vitro plemniki nieulegające apoptozie.
Docytoplazmatyczna iniekcji plemnika stanowi obecnie „złoty standard” wśród metod in vitro, w sytuacjach, gdy o niepłodności pary decyduje czynnik męski. Aby jednak szanse powodzenia całej procedury były jak największe, potrzebne są najwyższej jakości plemniki. Ich wyselekcjonowanie z oddanych przez pacjenta próbek spermy nie jest łatwe. Żeby wybrać najlepiej zbudowane i najruchliwsze plemniki, embriolodzy sięgają po coraz bardziej zaawansowane technologie. Jedną z nich jest MACS (ang. magnethic activated cell sorting), czyli magnetycznie aktywowane sortowanie komórek, które pozwala wybrać do in vitro plemniki nieulegające apoptozie.
Fragmentacja DNA i apoptoza komórki – czym są?
Zdolności rozrodcze mężczyzny zależą m.in. od stopnia uszkodzenia chromatyny plemnikowej. Niestety u coraz większej liczby mężczyzn plemniki wykazują wysoką fragmentację, co oznacza, że ich DNA jest uszkodzone. Fragmentacja ta spowodowana jest z kolei zjawiskiem apoptozy, czyli zaprogramowanej śmierci komórki. Jest to proces naturalny zmierzający do wyeliminowania wadliwych komórek. W sytuacji stwierdzenia wysokiej fragmentacji w DNA plemników występuje wysokie prawdopodobieństwo nieprawidłowości na wczesnym etapie rozwoju zarodka oraz utraty ciąży. Stąd pojawiła się potrzeba stworzenia takiej metody, która pozwalałaby usunąć jak najwięcej plemników o wysokim poziomie fragmentacji i tym samym wykazujących cechy apoptozy. MACS (ang. magnethic activated cell sorting), czyli magnetycznie aktywowane sortowanie komórek jest jedną z takich właśnie metod. Na czym polega?
Na czym polega metoda MACS?
Magnetyczne sortowanie komórek MACS to metoda służąca do izolowania populacji komórek. Wykorzystuje się w niej specyficzną ekspresję fosfatydyloseryny w błonie apoptotycznych plemników. Na początku procesu apoptozy fosfatydyloseryna (PS) przemieszcza się z wewnętrznej do zewnętrznej błony fosfolipidowej plemnika, w wyniku czego dochodzi do zaburzeń integralności tej błony. Tradycyjnymi technikami selekcji komórek nie potrafimy wyodrębnić tych plemników apoptycznych od tych, w których apoptoza jeszcze nie występuje. MACS to potrafi! Do rozdzielania komórek stosuje się nanocząsteczki magnetyczne pokryte przeciwciałami skierowanymi przeciwko antygenowi EPS (eksternalizowana fosfatydyloseryna). Komórki apoptyczne, czyli prezentujące antygen, przyłączają się do tych cząsteczek.
Przeczytaj też: Fragmentacja DNA plemników – cel badania
Jak przebiega procedura sortowania komórek?
Najpierw plemniki są znakowane magnetycznie przy pomocy odczynnika MACS Annexin V, a następnie przepuszczane przez znajdującą się w polu magnetycznym kolumnę separacyjną. W tym momencie komórki przyczepione do nanocząstek magnetycznych, czyli objęte procesem apoptozy, pozostają na kolumnie, a pozostałe – żywe plemniki – swobodnie przez nią przepływają. Te, które przepłyną zostają później wykorzystane w procedurze in vitro.
System MACS ART Annexin V – najważniejsze zalety
System MACS ART pozwala w łatwy i szybki sposób odseparować apoptyczne plemniki od plemników żywych, nadających się do procedury in vitro, ponadto:
- można go łączyć z innymi technikami obróbki nasienia,
- jest łatwy do wdrożenia w laboratoriach stosujących klasyczne metody selekcji plemników,
- jest bezpieczny dla zarodków (stosowane preparaty nie wykazują toksyczności).
W jakich przypadkach metoda MACS jest szczególnie zalecana?
- niepowodzenia procedury zapłodnienia pozaustrojowego (in vitro)
- wysoki wskaźnik fragmentacji DNA plemników
- niska jakość nasienia: oligospermia, asthenozoospermia, teratozoospermia
- powtarzające straty ciąży u partnerki
System MACS ART Annexin V – lepszy od innych!
Badania naukowe dowodzą, że zastosowanie systemu MACS może obniżyć liczbę plemników o wysokim poziomie fragmentacji DNA i dzięki temu zwiększyć szansę na to, że procedura in vitro wykonana metodą docytoplazmatycznej iniekcji plemnika zakończy się sukcesem. Za sprawą magnetycznego sortowania komórek klinika leczenia niepłodności uzyskuje więcej ciąż niż za pomocą klasycznych technik selekcji plemników, np. sortowania komórek w gradiencie gęstości.
