Najważniejsze
- •Polscy naukowcy z UJ i IFJ PAN opracowali bezinwazyjną metodę selekcji oocytów do in vitro przy użyciu holotomografii.
- •Metoda pozwala na trójwymiarową analizę rozmieszczenia lipidów w komórce jajowej w czasie około 10 minut.
- •Nowa technologia ma pomóc w wyborze najsilniejszych komórek, co ma kluczowe znaczenie przy ustawowym limicie zapłodnienia 6 oocytów.
- •Projekt jest obecnie w fazie badań przedklinicznych, a jego komercjalizacja i certyfikacja IVDR może potrwać od 5 do 8 lat.
- •Wdrożenie metody w klinikach wiąże się z koniecznością zakupu drogiego sprzętu (100–250 tys. euro), co może wpłynąć na ostateczną cenę procedury dla pacjentów.
Naukowcy z Uniwersytetu Jagiellońskiego oraz Instytutu Fizyki Jądrowej PAN opracowali bezinwazyjną metodę trójwymiarowej oceny jakości komórek jajowych przed in vitro. Rozwiązanie wykorzystujące holotomografię 3D zostało już zgłoszone do opatentowania.
Zespół badawczy pod kierownictwem prof. Grażyny Ptak z Małopolskiego Centrum Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego, we współpracy z mgr Hafsą Gulzar oraz dr hab. inż. Joanną Depciuch-Czarny z Instytutu Fizyki Jądrowej PAN, opracował nową metodę oceny oocytów przed procedurą zapłodnienia pozaustrojowego. Technologia ta wykorzystuje holotomografię do pomiaru współczynnika załamania światła w żywych komórkach zawieszonych w pożywce. Umożliwia to przestrzenną analizę ilości i rozmieszczenia lipidów bez konieczności stosowania barwników chemicznych. Sama analiza trwa około 10 minut, a opracowane rozwiązanie zgłoszono już do opatentowania w Polsce.
Obecnie projekt znajduje się w fazie badań przedklinicznych. Badacze prowadzą testy na modelach zwierzęcych oraz analizują profil lipidowy komórek jajowych przekazywanych przez partnerskie kliniki leczenia niepłodności. Kluczowym wyzwaniem dla zespołu było unieruchomienie oocytu w zawiesinie, co pozwoliło na zastosowanie holotomografii w przypadku komórek nieprzylegających do podłoża. W literaturze naukowej brakuje jednak doprecyzowania, czy deklarowany 10-minutowy czas analizy dotyczy pojedynczej komórki, czy całej ich puli, oraz czy uwzględnia czas potrzebny na jej unieruchomienie. Dotychczasowe publikacje nie zawierają również ocen niezależnych ekspertów dotyczących fototoksyczności lasera holotomograficznego ani analizy różnic biologicznych między oocytami zwierzęcymi a ludzkimi.
Wyzwania w selekcji komórek jajowych
Polskie prawo dopuszcza zapłodnienie maksymalnie sześciu komórek jajowych w trakcie jednej procedury in vitro, dlatego wybór oocytu o najwyższym potencjale rozwojowym ma kluczowe znaczenie. Dotychczas selekcja opierała się na subiektywnej, dwuwymiarowej ocenie wizualnej, często wspomaganej algorytmami sztucznej inteligencji. Nowa metoda pozwala ocenić profil lipidowy, który stanowi główne źródło energii dla rozwijającego się zarodka. Jak wskazuje prof. Grażyna Ptak, obecna skuteczność procedur zapłodnienia pozaustrojowego wynosi około 35%, co wynika między innymi z braku obiektywnych kryteriów oceny oocytów.
Droga do komercjalizacji technologii
Centrum Transferu Technologii CITTRU UJ poszukuje obecnie partnerów komercyjnych zainteresowanych zakupem licencji na nową metodę. Przeniesienie tej technologii do praktyki klinicznej będzie jednak wymagało uzyskania certyfikacji medycznej w Unii Europejskiej zgodnie z rozporządzeniem IVDR, co standardowo trwa od 5 do 8 lat. Dodatkowo zakup specjalistycznego mikroskopu holotomograficznego (kosztującego od 100 do 250 tys. euro) może przełożyć się na wzrost ostatecznych kosztów procedury in vitro dla pacjentów.
Nowa metoda selekcji oocytów w liczbach
Dane na podstawie publikacji naukowców UJ oraz obowiązującego prawa w Polsce.
Porównanie metod selekcji oocytów do procedury in vitro
Dotychczasowa ocena wizualna (2D + AI)
Nowa metoda holotomograficzna (3D)
Słownik pojęć
- Oocyt
- Żeńska komórka płciowa (komórka jajowa), która po zapłodnieniu plemnikiem może rozwinąć się w zarodek.
- Holotomografia
- Innowacyjna technika mikroskopowa łącząca holografię i tomografię komputerową, umożliwiająca trójwymiarowe obrazowanie żywych komórek bez konieczności stosowania barwników chemicznych.
- Lipidy
- Związki tłuszczowe stanowiące kluczowy element budowy błon komórkowych oraz główne źródło energii (w postaci kropli lipidowych) niezbędne do wczesnego rozwoju zarodkowego.
- Rozporządzenie IVDR
- Europejskie rozporządzenie w sprawie wyrobów medycznych do diagnostyki in vitro (In Vitro Diagnostic Regulation), regulujące procedury wprowadzania na rynek unijny m.in. testów i sprzętu medycznego stosowanego w laboratoriach.
- Fototoksyczność
- Negatywny wpływ promieniowania świetlnego (w tym lasera stosowanego w mikroskopii) na żywe komórki, mogący prowadzić do ich uszkodzenia lub zaburzenia funkcji fizjologicznych.
