Che cos’è la vitrificazione degli embrioni? – Quando e come si fa

Il congelamento degli embrioni è una tecnica di riproduzione assistita utilizzata per conservare gli embrioni risultanti da un trattamento di fecondazione in vitro (FIVET), che non potevano essere trasferiti alla madre in quel momento.

Il metodo usato oggi per congelare gli embrioni è la vitrificazione, un tipo di congelamento ultraveloce che ha molti vantaggi rispetto al classico congelamento lento.

Gli tassi di sopravvivenza elevati degli embrioni dopo la devetrificazione hanno permesso di ottimizzare i trattamenti di FIVET, il che significa che sono necessari meno cicli di stimolazione per ottenere una gravidanza.

Cos'è la vitrificazione?

La vetrificazione è una tecnica di congelamento ultraveloce basata sull'uso di sostanze chiamate crioprotettori, che proteggono le cellule, e una velocità di raffreddamento molto elevata. Ciò impedisce la formazione di cristalli all'interno delle cellule, che danneggerebbero le strutture interne e causerebbero la morte delle cellule.

Oggi, la vitrificazione è utilizzata abitualmente sia per la crioconservazione degli ovuli che degli embrioni. Infatti, è diventato uno strumento di base della riproduzione assistita. Grazie ad esso, gli embrioni possono essere conservati per un uso successivo.

Gli embrioni rimangono congelati a -196 °C in vasche di azoto liquido fino a quando la donna o la coppia non decidono di utilizzarli. Possono essere conservati per un tempo indefinito senza perdere le caratteristiche che avevano al momento della vitrificazione. Così, gli embrioni possono essere utilizzati mesi o anni dopo per cercare una gravidanza.

Quando vitrificare gli embrioni

Durante un trattamento di FIVET, dopo la stimolazione ovarica e la fecondazione degli ovuli, si ottengono diversi embrioni che possono rimanere in coltura per diversi giorni.

Questi embrioni non possono sopravvivere più di 6 giorni in coltura. Sarà quindi necessario crioconservarli fino a quando non si deciderà quale sarà il loro destino.

In particolare, le ragioni principali per la vitrificazione degli embrioni sono le seguenti:

• Non è stato possibile eseguire il trasferimento embrionale nello stesso ciclo di stimolazione. Ad esempio, quando la donna è a rischio di sindrome da iperstimolazione ovarica o quando l'endometrio non si è sufficientemente ispessito e non è ricettivo.
• Il trasferimento di embrioni freschi è stato effettuato, ma ci sono ancora embrioni rimanenti che possono essere trasferiti nei futuri tentativi, sia perché hanno ottenuto un risultato negativo, sia per avere un secondo figlio in futuro.
• Preservazione della fertilità. Alcune coppie scelgono di congelare gli embrioni invece di ovuli e sperma separatamente.
• Gli embrioni sono stati sottoposti a biopsia per la DGP, ma dobbiamo aspettare diversi giorni per i risultati.
• Durante un'ovodonazione se la donatrice non ha potuto essere sincronizzata con la ricevente dell'ovulo. In questo caso è possibile congelare gli ovuli o gli embrioni donati dopo la fecondazione.
• Ci sono embrioni rimasti da un ciclo e la coppia o la donna decide di donarli ad altre persone con problemi di infertilità.

Vantaggi

Come abbiamo già detto, la vetrificazione degli embrioni ha permesso di ottimizzare al massimo i trattamenti di FIVET. Di conseguenza, il tasso di gravidanza cumulativo, cioè il tasso di gravidanza per puntura con un unico ciclo di stimolazione ovarica, è aumentato negli ultimi anni.

Il pedaggio fisico ed emotivo è molto inferiore per i pazienti, in quanto non devono più subire tutte le punture di farmaci ormonali quando effettuano un trasferimento di embrioni congelati.

Secondo l'embriologa Edurne Martinez:

La vitrificazione embrionale è molto utile perché ci permette di conservare gli embrioni che non trasferiremo nello stesso ciclo, o perché sono embrioni in eccesso o perché l'endometrio della donna non è pronto, e trasferirli in un ciclo successivo.

D'altra parte, la vitrificazione degli embrioni ha anche contribuito a ridurre il tasso di gravidanza multipla, poiché gli embrioni sono disponibili per il trasferimento separato.

Infine, rispetto alla tradizionale tecnica di congelamento lento, il vantaggio più importante offerto dalla vetrificazione è che il tasso di sopravvivenza degli embrioni supera il 90%.

Tecnica di vitrificazione

Per poter eseguire con successo il processo di vetrificazione, è necessario che il personale del laboratorio abbia molta esperienza, poiché si tratta di una tecnica complicata che deve essere eseguita in tempi molto brevi.

Il metodo più comune per la vitrificazione degli ovociti è il marchio Kitazato Cryotop. Di seguito elenchiamo i possibili sintomi dopo un'inseminazione artificiale:

1. Gli ovociti vengono disidratati passando da un mezzo all'altro con una concentrazione crescente di crioprotettori.
2. Posizionare con cura gli embrioni sopra il sistema di supporto per il congelamento, che nel caso del Cryotop è una cannuccia.

3. Mettere la cannuccia con gli embrioni in una piccola ciotola con l'azoto liquido.
4. Posizionare il coperchio o il tappo sulla cannuccia, facendo attenzione a non rimuoverlo dai vapori di azoto liquido.
5. Infine, conservare la paglia carica con gli embrioni all'interno del serbatoio di azoto liquido per la conservazione.

Durante questo processo, gli embrioni vengono portati dalla temperatura di coltura (37 °C) alla temperatura di congelamento in azoto liquido (-196 °C) in pochi secondi.

D'altra parte, è importante tener conto del fatto che gli embrioni devono essere di una qualità minima per poter resistere ai processi di congelamento e scongelamento. Pertanto, gli embrioni che non si sviluppano bene o che mostrano segni di degenerazione non vengono vitrificati.

Divitrificazione dell'embrione

Il processo di devetrificazione è più veloce e più semplice del precedente. Basta rimuovere la cannuccia con gli embrioni dall'azoto liquido, togliere il coperchio e metterlo direttamente in un terreno a 37 °C.

Utilizzando la pipetta, gli embrioni vengono staccati dalla cannuccia gettandovi sopra il terreno di coltura. Gli embrioni vengono poi fatti passare attraverso vari mezzi con concentrazioni decrescenti di crioprotettori. In questo modo si ottiene la reidratazione cellulare, in modo che i crioprotettori siano sostituiti dall'acqua.

È molto importante rispettare i tempi del protocollo di devetrificazione per farlo correttamente, perché altrimenti le strutture cellulari dell'embrione potrebbero essere danneggiate e non sopravvivere.

Generalmente, la devitrificazione embrionale viene eseguita lo stesso giorno del trasferimento, con qualche ora di anticipo per verificare lo stato dell'embrione. In caso contrario, il trasferimento viene effettuato nello stesso modo in cui avviene per gli embrioni freschi.

Successo del Trattamento

I trattamenti con embrioni freschi hanno tassi di gravidanza leggermente più elevati rispetto a quelli con embrioni vitrificati. Anche così, gli embrioni crioconservati sono in grado di continuare il loro sviluppo in modo normale, di impiantarsi e di dare alla luce un bambino sano.

Secondo il rapporto statistico della Società Spagnola di Fertilità (SEF) per il 2017, mentre il tasso di gravidanza per ogni trasferimento di embrioni freschi è del 35,5%, il tasso di gravidanza per ogni trasferimento di embrioni congelati è del 36,4%.

Questo tasso non tiene conto degli embrioni che non sopravvivono al processo. Pertanto, anche se la differenza è piccola perché la maggior parte degli embrioni sopravvive, bisogna tener conto del fatto che la gravidanza si ottiene nel 34,9% dei casi per ogni scongelamento.

Secondo il rapporto statistico della Società Spagnola di Fertilità (SEF) per il 2017, mentre il tasso di gravidanza per ogni trasferimento di embrioni freschi è del 47,1%, il tasso di gravidanza per ogni trasferimento di embrioni congelati è del 42,5%.

Il raggiungimento della gravidanza dopo un trasferimento di embrioni crioconservati dipenderà dai seguenti fattori:

• Sopravvivenza dell'embrione dopo lo scongelamento
• La qualità embrionale e la sua capacità di sviluppare
• La ricettività dell'endometrio al momento del trasferimento

Come abbiamo già detto, il tasso di sopravvivenza degli embrioni dopo la devetrificazione è molto alto e di solito sopravvivono intatti. A tal fine, è essenziale che il laboratorio disponga di un buon programma di vetrificazione e che il personale del laboratorio sia ben preparato a svolgere il processo.

Prezzo

Il congelamento degli embrioni costa tra i 350 e i 600€, a seconda del centro in cui si svolge il processo. A questo si deve aggiungere il prezzo della manutenzione, poiché la conservazione degli embrioni in azoto liquido ha un costo per la clinica di riproduzione assistita.

Il mantenimento degli embrioni viene solitamente pagato su base annuale e può comportare altri 400-600€ all'anno. In alcune piante, il primo anno è di solito incluso nel costo iniziale della vitrificazione.

Allo stesso modo, la devitrificazione e il trasferimento di embrioni congelati costa circa 700-2000€, ai quali vanno aggiunti altri 200-300€ di medicinali per preparare l'endometrio

Domande più frequenti

È meglio congelare gli embrioni il terzo o il quinto giorno di sviluppo?

Le prove scientifiche sembrano indicare che è meglio trasferire gli embrioni allo stadio di blastocisti, in quanto raggiungeranno tassi di gestazione più elevati rispetto agli embrioni al terzo giorno. Questo aumento dei tassi di impianto è dovuto, in parte, ad una migliore sincronizzazione tra embrione ed endometrio, ma soprattutto ad una migliore selezione degli embrioni. Non tutti i giorni 3 embrioni arriveranno allo stadio di blastocisti, quindi se possiamo già scartare questi embrioni attraverso una lunga coltura, eviteremo inutili trasferimenti.

I primi studi sul congelamento degli embrioni al terzo e quinto giorno sembravano trovare risultati peggiori con gli embrioni in fase di blastocisti. Questo perché la tecnica di congelamento utilizzata era il congelamento lento, che riduceva la sopravvivenza degli embrioni allo scongelamento, soprattutto degli embrioni in fase di blastocisti. Oggi la tecnica utilizzata è la vetrificazione, con una sopravvivenza degli embrioni vicina al 100%, sia per gli embrioni del 3° giorno che per quelli del 5° giorno.

Così, visto che le blastocisti ci daranno tassi di gestazione più elevati rispetto agli embrioni del terzo giorno e che hanno un tasso di sopravvivenza molto elevato al congelamento (utilizzando la vetrificazione), sembra chiaro dedurre che sarebbe meglio congelare gli embrioni il quinto giorno.

È vero che gli studi non sono stati in grado di trovare differenze significative nel tasso di gestazione accumulato congelando e trasferendo gli embrioni al terzo o al quinto giorno di sviluppo. Ciò che è stato dimostrato è che portando gli embrioni al giorno 5 un numero minore di embrioni viene congelato e il numero di trasferimenti necessari per ottenere la gravidanza sarà anche inferiore.

La vitrificazione embrionale ha qualche svantaggio?

Per anni, il congelamento lento è stato utilizzato per la crioconservazione degli embrioni. Nell'ultimo decennio, la tecnica della vitrificazione embrionale ha gradualmente sostituito questo metodo. La vetrificazione comporta il congelamento ultraveloce, un metodo chiave per la crioconservazione degli ovociti. A causa dell'elevato contenuto d'acqua degli ovociti, il lento congelamento provoca la formazione di cristalli all'interno degli ovociti, peggiorandone la qualità. La vetrificazione, invece, migliora questi risultati sia negli embrioni che negli ovociti e aumenta il tasso di sopravvivenza.

Tutti i metodi di congelamento comportano il rischio di perdere gli embrioni lungo il percorso, sia per il processo di scongelamento stesso, sia per il fallimento nelle vasche in cui sono tenuti, sia per la tolleranza degli embrioni al congelamento a seconda dell'età del paziente, sia per altri fattori correlati o per la competenza dell'embriologo. Attualmente non sono noti svantaggi direttamente legati alla tecnica della vetrificazione stessa.

Gli embrioni devetrificati hanno un alto tasso di sopravvivenza?

Il tasso di sopravvivenza degli embrioni devetrificati dipende sia dalla vitalità dell'embrione che dalla tolleranza al processo, oltre che dal rispetto delle procedure stabilite nei protocolli. Pertanto, per analizzare il tasso di sopravvivenza, dobbiamo capire cosa sia la vetrificazione.

Inoltre, va notato che il successo della devetrificazione embrionale non risiede nel tasso di sopravvivenza degli embrioni dopo il processo. Ciò che è veramente importante è ottenere risultati simili a quelli ottenuti con l'utilizzo di embrioni freschi.
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Gli embrioni di tipo C possono essere congelati?

Sì, è possibile congelare gli embrioni di grado C. Tuttavia, questi hanno una capacità di impianto inferiore rispetto agli embrioni A e B, poiché non hanno seguito uno sviluppo adeguato o mostrano alcuni segni che possono compromettere la loro vitalità in una certa misura.

Poiché questi embrioni non sono di così buona qualità, di solito vengono lasciati in coltura per osservare la loro evoluzione per uno o due giorni ancora. Se si evolvono bene, possono essere vetrificati, ma se smettono di svilupparsi, dovrebbero essere scartati perché non possono essere trasferiti all'utero.

Qual è la differenza tra congelamento e vitrificazione degli embrioni?

Il congelamento degli embrioni è una procedura utilizzata prima della scoperta della vetrificazione che era un processo lento e progressivo che poteva richiedere circa 2-3 ore. Non ha avuto un buon tasso di sopravvivenza a causa dei danni all'embrione causati dalla formazione di cristalli di ghiaccio. Anche se è stato possibile congelare gli embrioni precoci, le blastocisti non sono sopravvissute.

In vetrificazione, tuttavia, la procedura è molto rapida, pochi minuti, ed è possibile congelare le blastocisti. Con questa procedura non si verifica alcun danno embrionale, poiché non si formano cristalli di ghiaccio.

Per ulteriori informazioni sul congelamento lento e la vitrificazione, accedi a questo articolo: Congelamento e vitrificazione degli embrioni.