Безопасное восстановление фертильности после онкологии: новые подходы с использованием замороженной ткани яичника

Оглавление

• Ключевые моменты
• Введение: перспективы и проблемы криоконсервации ткани яичника
• Как проводилось это исследование
• Пять экспериментальных стратегий безопасности
• Созревание ооцитов in vitro
• Создание искусственного яичника
• Стратегии очистки для удаления раковых клеток
• Созревание ооцитов через ксенотрансплантацию
• Оогенез на основе стволовых клеток
• Что это означает для пациентов с онкологией
• Текущие ограничения и проблемы
• Рекомендации для пациентов и врачей
• Часто задаваемые вопросы
• Информация об источнике

Ключевые моменты

• Криоконсервация ткани яичника является устоявшимся методом сохранения фертильности, во всем мире зарегистрировано более 200 случаев рождения детей.
• Трансплантация замороженной ткани сопряжена с риском повторного введения раковых клеток, особенно при гематологических злокачественных новообразованиях, таких как лейкемия.
• Пять экспериментальных стратегий направлены на предотвращение повторного введения раковых клеток: созревание ооцитов in vitro, искусственный яичник, очистка, ксенотрансплантация и оогенез на основе стволовых клеток.
• Созревание ооцитов in vitro позволяет довести их до зрелости в лаборатории, избегая трансплантации ткани и риска онкологического заболевания.
• Все стратегии остаются экспериментальными и требуют дополнительных исследований перед внедрением в клиническую практику.

Введение: перспективы и проблемы криоконсервации ткани яичника

Криоконсервация ткани яичника (замораживание и хранение ткани яичника) стала устоявшимся методом сохранения фертильности, особенно ценным для девочек до наступления пубертата и пациентов, которым необходимо немедленно начать лечение онкологического заболевания. Этот метод включает удаление и замораживание ткани яичника до начала химиотерапии или лучевой терапии, которые могут повредить фертильность. Техника продемонстрировала высокую эффективность: во всем мире зарегистрировано более 200 случаев рождения детей после трансплантации пациенткам размороженной ткани яичника.

Крупные исследования показывают обнадеживающие показатели успеха. Детально описанная серия наблюдений из пяти европейских центров сообщила о вероятности рождения одного или более живых детей на уровне 26% после трансплантации. Другое многоцентровое исследование выявило еще более высокий показатель успеха — 41,6% для как минимум одного случая родов после трансплантации ткани яичника. Эти результаты привели к тому, что профессиональные организации, такие как Американское общество репродуктивной медицины и Европейское общество репродукции человека и эмбриологии, классифицировали эту технику как инновационную и стандартную медицинскую помощь, а не экспериментальную.

Однако остаются серьезные опасения по поводу безопасности. Замороженная ткань яичника, которая обычно хранится до начала лечения онкологического заболевания или после достижения ремиссии, может содержать метастазировавшие раковые клетки. После размораживания и трансплантации эти микроскопические раковые клетки потенциально могут превратиться в опухоли и привести к рецидиву рака. Хотя этот риск относительно невелик для большинства солидных опухолей, ткань яичника от пациентов с гематологическими злокачественными заболеваниями, такими как лейкемия, имеет до 50% вероятности содержать злокачественные клетки.

Даже малейший риск возвращения рака вызывает серьезную обеспокоенность, что стимулировало разработку инновационных методов предотвращения этой опасной возможности. В данном систематическом обзоре рассматриваются пять различных экспериментальных стратегий, которые в будущем могут предоставить более безопасные варианты восстановления фертильности для пациентов с онкологическими заболеваниями.

Как проводилось это исследование

Этот систематический обзор проводился в соответствии со строгими научными стандартами, согласно руководству Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA). Протокол исследования был зарегистрирован в Международном проспективном регистре систематических обзоров (PROSPERO, регистрационный номер CRD42020197284) до начала работы.

Исследователи провели комплексный поиск по трем основным медицинским базам данных — MEDLINE (с использованием PubMed), EMBASE и Cochrane Library — 8 июля 2021 года. Они разработали подробную стратегию поиска в консультации со специалистом по информации из библиотеки Университета Радбауд в Неймегене, используя комбинации терминов Medical Subject Headings и свободных текстовых слов, связанных с криоконсервацией ткани яичника и сохранением фертильности.

Команда установила строгие критерии включения для исследований. Для включения были отобраны только оригинальные исследования, направленные на безопасное восстановление фертильности у пациентов с онкологическими заболеваниями с использованием криоконсервированной ткани яичника. Исследования должны были включать эксперименты с человеческой тканью яичника, быть опубликованы на английском языке в период с 1 января 2000 года по 8 июля 2021 года и быть сосредоточены на предотвращении возвращения рака. Год 2000 был выбран в качестве начальной точки, поскольку именно в этом году было сообщено о первой трансплантации размороженной ткани яичника человеку.

Два автора независимо просмотрели все выявленные исследования с помощью веб-приложения для систематических обзоров Rayyan QCRI. Они оценили релевантность по заголовкам, аннотациям и ключевым словам, затем получили полные тексты потенциально подходящих статей. Любые разногласия разрешались путем обсуждения или с участием третьего рецензента. Команда также изучила списки литературы выбранных публикаций для выявления дополнительных исследований, пропущенных при электронном поиске.

Из первоначальных 12 722 записей, выявленных через базы данных, плюс 18 дополнительных исследований из списков литературы, исследователи удалили дубликаты и оценили 8 914 записей по заголовкам и аннотациям. Из них 166 полнотекстовых статей были оценены на соответствие критериям, и в конечном итоге 31 исследование соответствовало всем критериям включения для качественного синтеза. Эти исследования охватывали период с 2004 по 2021 год и были сгруппированы в соответствии с пятью различными стратегиями безопасности, которые они исследовали.

Пять экспериментальных стратегий безопасности

Систематический обзор выявил пять различных экспериментальных подходов, разрабатываемых для безопасного использования криоконсервированной ткани яичника для восстановления фертильности после лечения онкологического заболевания. Каждая стратегия направлена на предотвращение возвращения злокачественных клеток во время восстановления фертильности при использовании замороженной ткани яичника пациента.

Пять стратегий включают:

• In-vitro maturation (IVM) ооцитов: выделение и созревание ооцитов из ткани яичника в лаборатории для проведения ЭКО без трансплантации ткани обратно пациенту
• Создание искусственного яичника: создание биологического каркаса для ре seeding преантральных фолликулов при одновременном устранении раковых клеток
• Стратегии очистки: методы, направленные на эрадикацию загрязняющих злокачественных клеток из кортикального слоя ткани яичника
• Ксенотрансплантация: созревание ооцитов путем трансплантации ткани яичника иммунодефицитным животным
• Создание ооцитов на основе стволовых клеток: Использование стволовых клеток для получения новых ооцитов с целью восстановления фертильности

Все эти стратегии остаются экспериментальными и еще не вышли на стадию клинических испытаний. Они представляют собой перспективные, но предварительные подходы, требующие значительно большего количества исследований для подтверждения их безопасности, эффективности и потенциальных рисков. Этические аспекты, связанные с этими методами, особенно ксенотрансплантация и подходы со стволовыми клетками, также требуют тщательного обсуждения до начала их клинического применения.

Несмотря на экспериментальный статус, эти инновационные подходы в конечном итоге могут обеспечить безопасные варианты восстановления фертильности для пациентов с онкологическими заболеваниями, особенно для тех, кто считается имеющим высокий риск метастазирования в яичники. В следующих разделах подробно рассматривается каждая стратегия, включая текущее состояние исследований, технические проблемы и потенциал будущего клинического применения.

Созревание ооцитов in vitro

Созревание ооцитов in vitro (IVM) включает сбор незрелых ооцитов из ткани яичника и их дозревание в лабораторных условиях. Полученные зрелые ооциты затем могут быть оплодотворены методом экстракорпорального оплодотворения (ЭКО), а эмбрионы перенесены пациентке без необходимости трансплантации потенциально пораженной раком ткани яичника обратно в организм. Этот подход полностью исключает риск возврата рака, поскольку трансплантация ткани не происходит.

Исследователи разработали методы IVM с использованием ооцитов, собранных тремя различными способами. В данном обзоре мы фокусируемся именно на созревании in vitro ооцитов, полученных из ткани яичника, собранной во время овариэктомии (удаления яичника), поскольку этот метод применим к уже криоконсервированной ткани яичника, сохраненной пациентами с онкологическими заболеваниями.

Для созревания in vitro ооцитов из изолированных фолликулов или фрагментов неповрежденной ткани яичника были разработаны сложные системы культивирования. Эти системы иногда включают несколько этапов, включая изоляцию фолликулов и рост in vitro перед окончательным созреванием ооцитов. Разные стадии развития ооцитов требуют различных методов созревания, что обуславливает необходимость сложных многоэтапных подходов.

В 2008 году Телфер и коллеги разработали двухэтапную систему культивирования. Их исследования показали, что однослойные фолликулы человека могут быть активированы в фрагментированной свежей кортикальной ткани. На втором этапе из ткани выделялись вторичные фолликулы. Дополнительное культивирование в присутствии актина А (белка, стимулирующего развитие фолликулов) приводило к дальнейшему росту этих вторичных фолликулов. Это стало значительным достижением в технологии IVM.

В последнее время Маклафлин и коллеги разработали еще более сложную многоэтапную систему культивирования в 2018 году. В этой системе фрагментированная свежая ткань коры яичника позволяла примордиальным и первичным фолликулам расти до вторичных, оставаясь встроенными в ткань. Затем вторичные фолликулы вручную выделялись и культивировались с актином А и ФСГ (фолликулостимулирующий гормон). Этот финальный этап культивирования приводил к образованию комплексов «кумулюс-ооцит», содержащих ооциты в метафазе II (MII) — ооциты, достаточно зрелые для оплодотворения.

Однако исследователи отметили, что эти созревшие in vitro ооциты демонстрировали некоторые аномалии по сравнению с естественно созревшими яйцеклетками. Они образовывали атипичные крупные полярные тельца (структура, обычно extruded в процессе созревания яйцеклетки) с соотношением размера ооцита к размеру полярного тельца 4:1 или 3:1, а степень расширения кумулюса (нормальный процесс во время созревания) была менее выражена, чем у ооцитов, созревших in vivo.

Альтернативный подход включает культивирование изолированных преантральных фолликулов в трехмерных матрицах из альгината. Эти матрицы обеспечивают физическую поддержку, помогающую сохранить структуру фолликула, что приводит к лучшему росту фолликула и созреванию ооцита до стадии MII. Исследования с использованием этого подхода также продемонстрировали повышенную выработку 17β-эстрадиола (формы эстрогена), что указывает на улучшение функции фолликулов в процессе созревания.

Создание искусственного яичника

Подход с использованием искусственного яичника включает создание биологического каркаса, который может поддерживать выживание и развитие фолликулов, одновременно устраняя любые раковые клетки, которые могут присутствовать в ткани яичника. Эта стратегия направлена на обеспечение безопасной среды для развития фолликулов, которую можно трансплантировать обратно пациентке без риска рецидива рака.

Исследователи экспериментировали с различными натуральными и синтетическими материалами для создания оптимальных каркасов для искусственного яичника. Эти материалы включают фибрин (белок, участвующий в свертывании крови), агарозу (вещество, получаемое из морских водорослей), Матригель (желатинообразная смесь белков) и комбинации фибриногена/тромбина. Каждый материал предлагает различные преимущества для поддержки выживания и роста фолликулов.

Исследования показали, что механические свойства материала каркаса значительно влияют на выживание и развитие фолликула. Идеальная матрица должна обеспечивать адекватную физическую поддержку, позволяя при этом необходимому обмену питательными веществами и росту фолликула. Исследования показывают, что фибриновые матрицы, в частности, демонстрируют перспективы, поскольку их ультраструктура и жесткость наиболее близко напоминают ткань коры человеческого яичника.

Помимо полностью искусственных матриц, ученые исследуют возможность использования децеллюляризованной коры человеческого яичника. Этот процесс включает удаление всего клеточного материала из донорской ткани яичника, оставляя только каркас внеклеточного матрикса. Затем этот натуральный каркас можно засеять собственными фолликулами пациентки после того, как они будут очищены от любых раковых клеток.

Подход с искусственным яичником предлагает несколько потенциальных преимуществ. Он может позволить врачам проверять каркас на наличие раковых клеток перед трансплантацией, обеспечивая полную безопасность. Он также предоставляет возможность оптимизировать среду для развития фолликулов, что потенциально улучшит показатели успеха по сравнению с обычной трансплантацией. Однако остаются значительные технические проблемы в создании полностью функционального искусственного яичника, способного поддерживать полное развитие фолликулов и восстановление нормальной гормональной функции.

Текущие исследования сосредоточены на выявлении оптимальных материалов для каркаса, разработке эффективных методов засева и обеспечении долгосрочного выживания и функции трансплантированных фолликулов. Несмотря на перспективность, подход с искусственным яичником остается на ранних экспериментальных стадиях и потребует обширных дополнительных исследований перед клиническим применением.

Стратегии очистки для устранения раковых клеток

Стратегии очистки направлены на устранение злокачественных клеток из ткани яичника перед трансплантацией, сохраняя при этом жизнеспособность здоровых фолликулов. Этот подход может позволить пациентам безопасно использовать свою собственную криоконсервированную ткань, сохраняя естественную среду яичника, которая поддерживает оптимальное развитие фолликулов.

Изучается несколько методов очистки ткани яичника от раковых клеток. К ним относятся методы физического разделения, химическая обработка, иммунологические подходы и фотодинамическая терапия. Каждая из этих методик направлена на селективное воздействие на раковые клетки и их уничтожение при сохранении ценных фолликулов яичника.

Методы физического разделения используют различия в размере, плотности или других физических свойствах между раковыми клетками и фолликулами. Например, некоторые исследователи применяли центрифугирование с градиентом плотности для разделения более мелких раковых клеток от более крупных фолликулярных структур. Эти методы показывают перспективы, но могут не устранить все раковые клетки, особенно если они схожи по размеру с клетками фолликулов.

Подходы к химической очистке предполагают обработку ткани яичника противоопухолевыми препаратами, которые селективно воздействуют на злокачественные клетки. Основная задача заключается в поиске препаратов, эффективно уничтожающих раковые клетки без повреждения чувствительных фолликулов яичника и без ущерба для будущей фертильности. Исследователи изучают различные химиотерапевтические препараты в разных концентрациях и при разном времени воздействия, чтобы определить оптимальные протоколы очистки.

Иммунологические методы используют антитела, специфически нацеленные на маркеры раковых клеток. Эти антитела могут быть конъюгированы с токсинами (создавая иммунотоксины) или использоваться для маркировки раковых клеток с целью их уничтожения иммунной системой. Этот подход обеспечивает высокую специфичность, но требует выявления надежных маркеров, специфичных для рака и отсутствующих на клетках фолликулов.

Фотодинамическая терапия включает использование светочувствительных соединений, которые преимущественно поглощаются раковыми клетками. При активации светом определенных длин волн эти соединения производят токсичные формы кислорода, убивающие раковые клетки. Этот метод показывает перспективы для поверхностной дезинфекции, но может быть менее эффективным для раковых клеток, находящихся глубоко внутри фрагментов ткани.

Главная проблема всех стратегий очистки заключается в обеспечении полного уничтожения раковых клеток при сохранении жизнеспособности и функции фолликулов. Даже несколько оставшихся раковых клеток могут потенциально привести к рецидиву заболевания. Исследователи разрабатывают чувствительные методы обнаружения для подтверждения полного эрадикации раковых клеток перед трансплантацией, но это остается технически сложной задачей.

Созревание ооцитов посредством ксенотрансплантации

Ксенотрансплантация включает пересадку человеческой ткани яичника иммунодефицитным животным для поддержки развития фолликулов и созревания ооцитов. Затем зрелые ооциты можно извлечь от животного-хозяина и использовать для ЭКО, избегая необходимости пересадки ткани обратно пациенту и тем самым устраняя риск рецидива рака.

Этот подход использует естественную среду яичника, предоставляемую животным-хозяином, для поддержки полного развития фолликулов. Кровеносная система животного обеспечивает необходимые гормоны и питательные вещества, что потенциально может привести к получению ооцитов более высокого качества по сравнению с полностью ин витро системами.

В качестве хозяев для исследований ксенотрансплантации обычно используются иммунодефицитные мыши. Эти животные лишены функциональной иммунной системы, что предотвращает отторжение человеческой ткани. Ткань яичника обычно пересаживают в места, позволяющие легко контролировать процесс и извлекать материал, например, под капсулу почки или в овариальную сумку.

Исследования продемонстрировали, что человеческая ткань яичника может выживать и функционировать у мышей-хозяев, при этом фолликулы проходят через различные стадии развития. Однако эффективность полного развития фолликулов для получения зрелых, способных к оплодотворению ооцитов остается относительно низкой. Исследователи работают над оптимизацией методов трансплантации и условий содержания хозяина для улучшения результатов.

Этические соображения представляют значительную проблему в подходах к ксенотрансплантации. Использование животных в качестве хозяев для человеческой ткани поднимает различные этические вопросы, которые необходимо тщательно решать. Кроме того, регуляторные барьеры для методов, включающих комбинации человека и животных, существенны и варьируются от страны к стране.

Вопросы безопасности включают потенциальную передачу животных патогенов человеку через извлеченные ооциты или удаленную возможность загрязнения животного хозяина человеческими клетками. Необходимы строгие протоколы для обеспечения полного разделения между биологическими системами человека и животного и предотвращения любого межвидового загрязнения.

Несмотря на эти трудности, ксенотрансплантация предоставляет ценный исследовательский инструмент для изучения развития человеческих фолликулов и тестирования стратегий безопасности. Она также может предложить жизнеспособный путь к восстановлению фертильности для некоторых пациентов, если этические и вопросы безопасности могут быть адекватно решены посредством дальнейших исследований и регуляторного развития.

Оогенез на основе стволовых клеток

Подходы на основе стволовых клеток направлены на генерацию новых ооцитов из различных типов стволовых клеток, что потенциально может обеспечить неограниченный источник яйцеклеток для восстановления фертильности без необходимости трансплантации ткани яичника. Этот революционный подход мог бы полностью избежать риска рецидива рака, поскольку не использовал бы потенциально загрязненную ткань яичника.

Исследователи изучают несколько типов стволовых клеток для оогенеза (образования яйцеклеток). К ним относятся эмбриональные стволовые клетки, индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (создаваемые путем репрограммирования взрослых клеток) и стволовые клетки яичника. Каждый тип клеток предлагает различные преимущества и трудности для получения функциональных человеческих ооцитов.

Эмбриональные стволовые клетки обладают потенциалом дифференцироваться в любой тип клеток, включая ооциты. Однако их использование связано со значительными этическими проблемами, и полученные яйцеклетки будут иметь генетический материал донора эмбриона, а не пациента, если только они не созданы с помощью методов терапевтического клонирования.

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК) предлагают потенциально более приемлемую альтернативу. Они создаются путем репрограммирования собственных взрослых клеток пациента (например, клеток кожи) обратно в состояние, подобное эмбриональному. Затем ИПСК можно дифференцировать в ооциты с генетическим материалом пациента. Этот подход избегает этических проблем, связанных с эмбриональными стволовыми клетками, и обеспечивает генетическую совместимость.

Некоторые исследования предполагают, что сам яичник может содержать стволовые клетки, способные генерировать новые ооциты на протяжении всей жизни, что ставит под сомнение давно укоренившееся убеждение в том, что женщины рождаются со всеми яйцеклетками, которые у них когда-либо будут. Если это подтвердится, эти стволовые клетки яичника потенциально можно будет извлечь, расширить в культуре и дифференцировать в зрелые ооциты.

Процесс получения функциональных ооцитов из стволовых клеток чрезвычайно сложен и до конца не изучен. Исследователям необходимо воспроизвести сложный процесс овогенеза, который в норме происходит во время внутриутробного развития и включает сложное генетическое и эпигенетическое программирование. Современные методы позволили получить ооцитоподобные клетки у мышей, однако получение полностью функциональных человеческих ооцитов, способных к нормальному оплодотворению и развитию, остается серьезной проблемой.

Вопросы безопасности подходов на основе стволовых клеток включают потенциальное нарушение генетического или эпигенетического программирования, которое может привести к аномалиям развития у полученных эмбрионов. Необходимы обширные исследования, чтобы убедиться в том, что ооциты, полученные из стволовых клеток, проходят нормальный мейоз (деление клетки) и имеют правильный хромосомный набор и эпигенетические метки.

Хотя овогенез на основе стволовых клеток представляет собой, возможно, самый революционный подход к безопасному восстановлению фертильности, он находится на самых ранних стадиях исследований. Необходимы значительные достижения в фундаментальной науке, прежде чем этот подход можно будет рассматривать для клинического применения, однако он обещает большие перспективы для будущего сохранения фертильности.

Что это означает для пациентов с раком

Эти исследования представляют собой важный шаг в решении самой серьезной проблемы безопасности при трансплантации ткани яичника — потенциального повторного введения раковых клеток. Для выживших после рака, особенно тех, кто страдает от заболеваний крови, таких как лейкемия (риск вовлечения яичников у которых достигает 50%), эти экспериментальные подходы в конечном итоге могут обеспечить безопасные пути к биологическому родительству.

В настоящее время пациентам, рассматривающим возможность трансплантации ткани яичника, необходимо пройти тщательное обследование на безопасность. Врачи используют различные методы для выявления раковых клеток в сохраненной ткани, включая иммуногистохимию (окрашивание по специфическим маркерам рака), молекулярный анализ транскриптов, специфичных для опухоли, и иногда ксенотрансплантацию в мышей с иммунодефицитом для подтверждения отсутствия метастатических клеток. Однако все эти тесты являются деструктивными по отношению к анализируемой ткани и не могут быть применены к фрагментам, которые будут фактически трансплантированы.

Даже если протестированные фрагменты не содержат раковых клеток, оставшаяся ткань все еще может содержать микрометастазы из-за ограничений выборки. Эта неопределенность вызывает значительную тревогу у пациентов и врачей, рассматривающих возможность трансплантации. Экспериментальные стратегии, рассмотренные в данной статье, направлены на устранение этой неопределенности либо путем полного избегания трансплантации ткани (in vitro созревание, подходы на основе стволовых клеток), либо путем обеспечения полного удаления раковых клеток до трансплантации (purging, искусственный яичник).

На данный момент трансплантация ткани яичника должна выполняться только в клиниках по сохранению фертильности с обширным опытом и после тщательного рассмотрения случая мультидисциплинарной командой. Процедура в целом считается безопасной для большинства солидных опухолей, при которых вовлечение яичников ограничено, но остается спорной для заболеваний крови с высоким риском метастазирования.

Пациентам, у которых сохранена ткань яичника, следует обсудить эти новые возможности со своими специалистами по репродуктологии. Хотя ни один из них еще не доступен клинически, понимание ландшафта исследований может помочь в принятии обоснованных решений о возможностях восстановления фертильности в будущем. Пациенты также могут рассмотреть возможность участия в клинических испытаниях, когда эти подходы перейдут на стадию испытаний на людях.

Разработка этих стратегий безопасности особенно выгодна для молодых пациентов с онкологическими заболеваниями, которые проходят сохранение фертильности до наступления пубертата, когда витрификация ооцитов невозможна. У этих пациентов мало вариантов кроме криоконсервации ткани яичника, что делает безопасные техники трансплантации особенно ценными для восстановления их будущей фертильности.

Текущие ограничения и проблемы

Все пять стратегий находятся на экспериментальной стадии и имеют значительные ограничения, которые необходимо устранить перед клиническим применением. Подход in vitro созревания сталкивается с проблемами эффективности — текущие методы производят относительно небольшое количество зрелых ооцитов по сравнению с количеством антральных фолликулов, изначально присутствующих в ткани яичника. Качество ооцитов, созревших in vitro, также вызывает опасения, так как они часто демонстрируют аномалии размера полярного тельца и расширения кумулюса по сравнению с естественно созревшими яйцеклетками.

Разработка искусственного яичника сталкивается со сложностями в создании каркасов, которые идеально имитируют естественную среду яичника. Хотя фибриновые матрицы показывают перспективы в воссоздании ультраструктуры коры человеческого яичника, поддержание долгосрочного выживания и функции фолликулов в искусственных условиях остается сложной задачей. Исследователям также необходимо разработать надежные методы засевания каркасов очищенными фолликулами без повреждения этих деликатных структур.

Стратегии purging сталкиваются с фундаментальной проблемой полного устранения раковых клеток при сохранении жизнеспособности фолликулов. Текущие методы обнаружения могут не выявить минимальную остаточную болезнь, создавая риск ложноотрицательных результатов. Агрессивные лечения, необходимые для уничтожения раковых клеток, часто повреждают и здоровые фолликулы, уменьшая пул доступных фолликулов для трансплантации.

Подходы ксенотрансплантации связаны со значительными этическими соображениями и регуляторными препятствиями. Использование животных хозяев вызывает опасения по поводу благополучия животных, потенциальной передачи заболеваний между видами и этического принятия биологических комбинаций человека и животного. Эти опасения ограничили прогресс в исследованиях и, вероятно, задержат клиническое внедрение даже в случае достижения технического успеха.

Овогенез на основе стволовых клеток сталкивается, возможно, с самыми фундаментальными биологическими проблемами. Ученые до сих пор не полностью понимают сложный процесс развития человеческой яйцеклетки, что затрудняет его воспроизведение в лаборатории. Риск эпигенетических аномалий и хромосомных ошибок в ооцитах, полученных из стволовых клеток, представляет серьезные проблемы безопасности, которые необходимо тщательно решить перед рассмотрением клинического применения.

Все эти подходы имеют общие ограничения, включая малые размеры выборок в текущих исследованиях, вариабельность между пациентами и отсутствие данных долгосрочного наблюдения. Большинство исследований использовали ткань от женщин с доброкачественными заболеваниями, а не от пациентов с онкологическими заболеваниями, что потенциально ограничивает применимость к целевой популяции. Сам процесс замораживания-оттаивания может повредить ткань и снизить эффективность этих методов при применении к криоконсервированным образцам.

Финансовые и регуляторные проблемы также замедляют прогресс. Эти инновационные подходы требуют значительных инвестиций в фундаментальные исследования до начала клинических испытаний, а регуляторные пути для таких новых методов остаются неопределенными во многих странах. Процессы этического обзора для методов, включающих стволовые клетки или ксенотрансплантацию, особенно сложны и занимают много времени.

Рекомендации для пациентов и врачей

На основе этого всестороннего обзора можно выделить несколько рекомендаций для пациентов, рассматривающих сохранение фертильности, и врачей, оказывающих онкологическую помощь. Во-первых, криоконсервация ткани яичника остается ценным вариантом сохранения фертильности, особенно для препубертатных пациентов и тех, кто требует немедленного лечения рака. Пациентам следует обсудить этот вариант со своей онкологической командой до начала лечения.

Пациентам с заболеваниями крови, такими как лейкемия, следует понимать повышенные риски, связанные с трансплантацией ткани яичника из-за вероятности вовлечения яичников до 50%. Таким пациентам следует рассмотреть дополнительные варианты сохранения фертильности, если это возможно, такие как витрификация ооцитов или криоконсервация эмбрионов после индукции полового созревания, и принять участие в подробном консультировании о рисках и преимуществах трансплантации ткани.

Врачам следует обеспечить, чтобы трансплантация ткани яичника проводилась только в специализированных центрах с обширным опытом и после междисциплинарного рассмотрения. Текущие протоколы оценки безопасности, включая иммуногистохимию, молекулярный анализ и иногда тесты ксенотрансплантации, должны строго соблюдаться, несмотря на их ограничения.

Пациенты с криоконсервированной тканью яичника должны сохранять реалистичные ожидания относительно этих экспериментальных стратегий безопасности. Несмотря на перспективность, ни одна из них еще не доступна в клинической практике, и перевод в человеческую практику, вероятно, займет несколько лет. Пациентам следует оставаться в курсе достижений исследований через своих специалистов по сохранению фертильности.

Научному сообществу следует приоритизировать исследования, которые напрямую устраняют ограничения, выявленные в данном обзоре. Особое внимание следует уделить повышению эффективности методов созревания in vitro, разработке более надежных методов элиминации и решению этических вопросов, связанных с ксенотрансплантацией и подходами на основе стволовых клеток.

Сотрудничество между специалистами по сохранению фертильности, онкологами, исследователями и этическими комитетами имеет решающее значение для ответственного развития этих технологий. Пациентам следует поощрять участие в этических дискуссиях о этих новых технологиях, обеспечивая соответствие разработки ценностям и опасениям пациентов.

Наконец, финансирующие организации и регулирующие органы должны признать важность разработки безопасных вариантов восстановления фертильности для выживших после рака. Увеличение инвестиций в фундаментальные и трансляционные исследования может ускорить прогресс в направлении клинически жизнеспособных решений, которые устраняют риск рецидива рака, одновременно восстанавливая фертильность.

Часто задаваемые вопросы

Что такое криоконсервация ткани яичника и насколько она успешна?

Криоконсервация ткани яичника включает удаление и замораживание ткани яичника до начала лечения рака для сохранения фертильности. Она привела к более чем 200 зарегистрированным родам во всем мире после трансплантации. Исследования показывают вероятность живорождения от 26% до 41,6% после трансплантации, и профессиональные организации теперь классифицируют ее как инновационную и обычную медицинскую помощь.

Почему рак возвращается после использования замороженной ткани яичника?

Замороженная ткань яичника может содержать метастазировавшие раковые клетки, особенно при гематологических злокачественных новообразованиях, таких как лейкемия, где до 50% образцов имеют злокачественные клетки. Когда ткань трансплантируется обратно, эти микроскопические клетки могут потенциально развиться в опухоли и reintroduce рак. Этот риск стимулирует разработку более безопасных стратегий.

Какие экспериментальные стратегии разрабатываются для безопасного использования замороженной ткани яичника?

Исследуются пять экспериментальных стратегий: созревание ооцитов in vitro (созревание яйцеклеток в лаборатории), создание искусственного яичника с использованием каркасов, стратегии элиминации для удаления раковых клеток из ткани, ксенотрансплантация (созревание яйцеклеток у животных) и овогенез на основе стволовых клеток. Все они все еще находятся на экспериментальной стадии и еще не включены в клинические испытания.

Как созревание in vitro предотвращает reintroduction рака?

Метод созревания in vitro позволяет извлечь незрелые яйцеклетки из ткани яичника и довести их до зрелости в лабораторных условиях. Полученные зрелые яйцеклетки могут быть оплодотворены с помощью ЭКО, после чего эмбрионы переносятся пациенту без самой пересадки ткани яичника. Это полностью исключает риск повторного занесения раковых клеток, так как трансплантация ткани не проводится.

Каков риск возврата рака после трансплантации замороженной ткани яичника?

Риск зависит от типа рака. Для большинства солидных опухолей риск относительно невелик, но для гематологических злокачественных новообразований, таких как лейкемия, ткань может содержать злокачественные клетки в до 50% случаев. Даже небольшой риск вызывает обеспокоенность, поэтому исследователи разрабатывают более безопасные методы.

Могу ли я использовать замороженную ткань яичника, если у меня была лейкемия?

Использование замороженной ткани яичника для восстановления фертильности после лейкемии несет более высокий риск, поскольку ткань может содержать раковые клетки. До 50% ткани яичника у пациентов с лейкемией может иметь злокачественные клетки. Поэтому разрабатываются экспериментальные стратегии для удаления этих клеток перед трансплантацией.

Что такое искусственный яичник и как он работает?

Искусственная яичник представляет собой созданную в лаборатории основу, которая поддерживает рост фолликулов. Она создается путем удаления всех клеток из донорской ткани яичника, оставляя только каркас, или с использованием синтетических материалов, таких как фибрин. Затем собственные фолликулы пациента помещаются на эту основу, которую можно проверить на наличие раковых клеток перед трансплантацией.

Стоит ли получать второе мнение перед трансплантацией замороженной ткани яичника после лечения рака?

Получение второго мнения рекомендуется перед трансплантацией замороженной ткани яичника, особенно если у вас было онкологическое заболевание крови, такое как лейкемия, при котором до 50% образцов ткани могут содержать злокачественные клетки. Процедура в целом считается безопасной для большинства солидных опухолей, однако риск возвращения рака остается серьезной проблемой. Экспериментальные стратегии устранения этого риска еще не доступны в клинической практике. Второе мнение поможет вам оценить риски и преимущества, а также убедиться, что трансплантация проводится в специализированном центре с тщательным контролем безопасности. Diagnostic Detectives Network предоставляет независимые экспертные вторые мнения.

Информация об источнике

Original Article Title: Strategies to safely use cryopreserved ovarian tissue to restore fertility after cancer: a systematic review

Authors: Lotte Eijkenboom, Emma Saedt, Carlijn Zietse, Didi Braat, Catharina Beerendonk, Ronald Peek

Publication: RBMO Volume 45 Issue 4 2022

Note: This patient-friendly article is based on peer-reviewed research originally published in a scientific journal. It preserves all key findings, data, and conclusions from the original systematic review while making the information accessible to patients and caregivers.