Порівняння різних протоколів стимуляції, що застосовуються при заплідненні in vitro: огляд

Deekshya Shrestha 1, Xiaolin La 1, Huai L. Feng 2

Анотація: Безпліддя є однією з основних медичних проблем у західному світі, спричиненою генетичними чи епігенетичними факторами, або обома, що призвело до постійних досліджень та прогресу в галузі допоміжних репродуктивних технологій (АРТ). Існує багато протоколів стимуляції для контрольованої гіперстимуляції яєчників (COH) при заплідненні in vitro (ЕКЗ). Цей огляд порівнює довгий протокол агоністів, протокол антагоністів та протокол мінімальної стимуляції. Антагоніст вивільняючого гормону гонадотропіну (GnRH) і мінімальний протокол стимуляції має меншу тривалість лікування та менше використання гонадотропіну. Довгий протокол агоністів GnRH кращий у фолікулогенезі та частоті вагітності, що є обов’язковою метою COH. Незважаючи на свій дорогий та тривалий підхід, довгий протокол агоністів GnRH дав задовільні результати у більшості жінок. З іншого боку, пацієнти з поганим резервом яєчників можуть мати більші переваги при розгляді мінімального протоколу стимуляції. Очевидно, що важливо провести масштабніші дослідження з більш цілеспрямованими порівняннями, які враховують відмінності у критеріях відповіді пацієнтів та додаткові незрозумілі змінні (вік, ІМТ, попередні результати ЕКО тощо), щоб досягти більш певні висновки.

Ключові слова: Запліднення in vitro (ЕКО); стимуляція; гонадотропін; генетика; епігенетичний

Подано 18 березня 2015 р. Прийнято до друку 08 квітня 2015 р.

Вступ

Контрольована гіперстимуляція яєчників (КГ) є основним етапом запліднення in vitro (ЕКО), який практикується з моменту його початкової практики в 1970-х роках (1). З часом методи ЕКО або допоміжної репродукції розвинулись для задоволення потреб пацієнтів, які мають низький, середній та високий рівень реагування. Відкриття аналогів гонадотропін-вивільняючого гормону (GnRH) та інгібіторів природного стероїдного гормону (естрадіолу), таких як кломіфен цитрат (CC), запропонували безліч варіантів з точки зору допоміжної репродукції та покращили показники успішності ЕКО (2,3). Дослідження продовжували публікувати численні схеми стимуляції яєчників, включаючи аналоги GnRH, суміші CC та гонадотропіну (Gn), або схеми комбінованої терапії, що складаються з CC, рекомбінантного фолікулостимулюючого гормону (FSH) та лютеїнізуючого гормону (LH) (1,4). Залежно від використання агоніста GnRH у порівнянні з аналогом-антагоністом, протоколи ЕКО аналога GnRH класифікуються як протоколи агоністів GnRH або антагоністів GnRH. Інший протокол використовує використання CC у поєднанні з Gn або FSH, який називають мінімальним протоколом стимулювання (1,4-6). Цей огляд порівнює переваги та недоліки кожного з цих трьох протоколів щодо ЕКО або допоміжної репродукції.

Довгий протокол агоністів GnRH та протокол антагоністів

Протоколи агоністів та антагоністів GnRH використовують агоністичні або антагоністичні аналоги GnRH. Аналоги GnRH - це декапептиди, розроблені після людського GnRH для взаємодії з рецепторами GnRH. Ці аналоги мають певні заміни амінокислот в амінокислотній послідовності гонадотропіну, що збільшує період напіввиведення та компетенції аналогів порівняно з природними гормонами (2,7,8). Агоністи GnRH дозволяють стійко стимулювати секрецію гонадотропіну, тоді як антагоністи GnRH виступають посередниками хімічної гіпофізектомії (9). В цілому, обидва аналоги широко використовуються в ЕКО для індукування фолікулогенезу шляхом запобігання ендогенному сплеску ЛГ та своєчасного вилучення ооцитів (10-12). Кілька агоністичних аналогів (трипторелін, лейпрорелін, деслорелін, гозерелін та нафарелін) та пара аналогів-антагоністів (цетрорелікс та ганірелікс) були введені в клінічну практику (9). Серед різноманітних довгих протоколів агоністів GnRH, а саме ультракоротких, коротких та довгих, довгий протокол агоністів GnRH використовується як золотий стандарт в ЕКО з моменту його відкриття у 1980-х роках (10,13). Недавній розвиток антагоністів ГнРГ запропонував альтернативний підхід у лікуванні ЕКО.

Протокол мінімальної стимуляції

CC є модулятором естрогенних рецепторів та конкурентним інгібітором естрадіолу, який використовується для лікування фертильності з останніх чотирьох десятиліть (3). Антиестрогенна властивість CC є головним недоліком цього лікування. Однак пізніше було виявлено, що антиестрогенна властивість може спричинити придушення передчасного сплеску ЛГ, який відповідає за підтримку фолікулогенезу (4). Протокол мінімальної стимуляції використовує CC у поєднанні з гонадотропіном менопаузи людини (HMG), який є більш ефективним у порівнянні з введенням HMG самостійно (46% проти 25,9%) (3,4,14). У цьому протоколі лікування (рис. 1) введення CC відбувається на 6-й день або раніше, залежно від підвищення рівня ЛГ, і триває до введення HCG. Після цього відбувається визрівання ооцитів та ЕКО.

Летрозол, інгібітор ароматази, використовується як альтернатива кломіфену для мінімального протоколу стимуляції у деяких пацієнтів, стійких до кломіфену. Летрозол застосовують у дозі 2,5 мг, починаючи з 2-го або 3-го дня менструації протягом 5 днів разом із гонадотропіном. Однак летрозол був розроблений для лікування метастатичного раку молочної залози і досі не схвалений для використання при індукції овуляції.

Критерії вибору протоколу ЕКО

Довгий протокол агоніста GnRH проти протоколу антагоніста GnRH

Основні побічні ефекти довгого протоколу агоністів GnRH включають більшу тривалість лікування, більшу кількість ампул гонадотропіну, утворення кісти яєчника та клімактеричні синдроми (наприклад, припливи, сухість піхви тощо). Однак протокол антагоністів може подолати ці побічні ефекти, але його недоліком є низька фолікулярна продукція (20). Крім того, протокол антагоністів має нижчий рівень вагітності та імплантації через низький рівень ЛГ та порушення секреції естрогену (21). Порівняно з пацієнтами, які отримували лікування за протоколом антагоністів, пацієнти, які отримували лікування за протоколом агоністів, продемонстрували значно більшу кількість вилучених ооцитів та вироблення зрілих ооцитів (зі значенням Р 40); Тому ІМТ може бути важливим фактором при визначенні початкової дози гонадотропіну та протоколу лікування (23). Високі дози гонадотропіну потрібні пацієнтам із високим ІМТ, щоб забезпечити хорошу стимуляцію яєчників (23). У цих дослідженнях враховували пацієнтів, які представляли всі типи відповіді, включаючи тих, у кого погана реакція та синдром полікістозних яєчників (СПКЯ).

Як зауваження, протокол антагоністів GnRH продемонстрував додатковий ризик серйозних вроджених вад розвитку, таких як синдром Беквіт-Відемана, та незначних вад розвитку, таких як навпаки, шкірні мітки, кривошиї, пілоричний стеноз та асиметрична форма голови (30). Загалом, довгий протокол агоністів GnRH показав кращу реалізацію в цілях контрольованої стимуляції яєчників, тобто досягнення більшої кількості зрілих фолікулів, із порівняно меншими ризиками порівняно з протоколом антагоністів.

Ефективність мінімального протоколу стимуляції

Антиестрогенні ефекти КК пригнічують передчасний сплеск ЛГ, зберігаючи позитивний вплив на розвиток фолікулів. Протокол мінімальної стимуляції - це зручний протокол, який використовує значно менше ампул гонадотропіну. Кількість ампул гонадотропіну, що використовуються в цьому протоколі, значно нижча, ніж агоніста (5,7 проти 25) (1). Цей протокол призвів до менш зрілих ооцитів; отже, менший шанс отримати життєздатні заморожені ембріони. Однак рівень вагітності та трансплантації виявився подібним до протоколу агоністів (4,31). Цей протокол є економічно вигідним для жінок із старшим віком або для тих, у кого поганий резерв яєчників, порівняно з протоколами агоністів або антагоністів. Додаткові дослідження дали аналогічний результат при порівнянні мінімального протоколу стимуляції з агоністом GnRH (тобто протокол CC та гонадотропіну не був таким ефективним, як агоніст, при отриманні більшої кількості ооцитів, але трансплантація та рівень вагітності були порівнянними між цими протоколами) (32,33) . Цей протокол видався кращим варіантом для деяких пацієнток, таких як пацієнти з поганою реакцією яєчників, враховуючи його економічну ефективність та низький ризик СГС (34).

Деякі інші обмеження використання гонадотропінів та КК при ЕКО включали більшу перспективу багатоплідної вагітності, що було пов’язано з передчасними пологами, затримкою росту та викиднем. Хоча кореляція між стимуляцією яєчників та низькою вагою при народженні все ще залишається дискусійною, оскільки це може бути незрозумілим ефектом безпліддя пари (35). Вплив ооцитів на високий рівень гонадотропінів у фазі їх розвитку призводить до неправильного дозрівання ооцитів, а також до неповного мейотичного поділу, що призводить до хромосомної анеуплоїдії (36). Дослідження на мишачій моделі показало підвищений рівень хромосомних аберацій у жіночому пронуклеусі в зиготах, утворених стимуляцією яєчників (25). Подібне дослідження також виявило підвищений рівень анеуплоїдії в хромосомах та мозаїчності у заплідненому зародку in vitro (37,38). Баарт та ін. також дійшов висновку, що протокол високих доз ФСГ спричиняє більш високий рівень помилок мітотичної сегрегації, що призводить до мозаїчності, а отже і аномальних ембріонів, порівняно з мінімальним протоколом стимуляції з низькими дозами ФСГ (38). Більше того, вроджені вади розвитку, такі як дефект міжшлуночкової перегородки, серцеві дефекти та хромосомні аномалії, були виявлені у пацієнтів, які перенесли ЕКО за допомогою КК (30).

Летрозол також ефективний для індукції овуляції у випадках, стійких до кломіфену. Вважається, що він перевершує кломіфен, оскільки (I) він підтримує товщину ендометрія, оскільки не виснажує рецептори естрогену в організмі; (II) це не перешкоджає механізму негативного зворотного зв’язку осі гіпоталамо-гіпофіз-яєчники, а отже, дозволяє монофолікулярному зростанню зменшувати шанси багатоплідної вагітності (39). Дослідження також показали, що летрозол має кращі показники овуляції та вагітності, ніж кломіфен у пацієнтів із СПКЯ. Однак застосування препарату було пов'язано з вродженими аномаліями і не було схвалено для застосування при індукції овуляції (40,41).

Загалом, мінімальна стимуляція є привабливим варіантом для багатьох лікарів та пацієнтів через нижчу вартість; проте, це пов'язано з вищими факторами ризику порівняно з двома іншими протоколами.

Вплив протоколів стимуляції на пренатальний результат

Загалом стимуляція яєчників порушує метилювання диференційовано метильованих областей (DMR), спричиняючи дефекти імпринтингу. Дослідження виявили, що найбільше постраждали гени, які знайшли своє відбиття на пізній стадії розвитку ооцитів. Відбиті гени необхідні для росту та розвитку ембріонів, а також функції плаценти (37,42,43). Метилювання ДНК є одним з важливих механізмів контролю відбитків генів, отже, дефекти метилювання є, найімовірніше, відповідальними за ряд генетичних захворювань, таких як синдром Ангельмана (дефект при DMR SNRPN), синдром Сільвера-Рассела (дефект PEG1/MEST) та Беквіт -Синдром Відемана (дефект метилювання в DMRs KCNQ1OT1). Такі дефекти імпринтингу були виявлені у дітей, зачатих за допомогою допоміжних репродуктивних технологій (43).

Резюме

Цей огляд узагальнює наявні факти попередньо опублікованих літератур щодо ефективності трьох різних протоколів ЕКО: (I) довгий протокол агоністів GnRH; (II) протокол антагоніста GnRH; та (III) мінімальний протокол стимуляції. Цей огляд всебічно вивчає пацієнтів за всіма критеріями відповіді та підтверджує, що всі протоколи мають певний коефіцієнт вигоди та мають загальну небезпеку епігенетичних відхилень. Пильна оцінка факторів вигоди демонструє, що довгий протокол агоністів є кращим варіантом стимуляції ЕКО порівняно з антагоністом та мінімальними протоколами стимуляції.

Головною метою COH є отримання більшої кількості зрілих фолікулів шляхом придушення передчасного сплеску LH. Довгий протокол агоністів GnRH забезпечує більшу кількість зрілих фолікулів порівняно з іншими протоколами. Використання високих доз гонадотропіну та більша тривалість лікування в цьому протоколі змусило багатьох лікарів вибрати інші варіанти, такі як антагоніст та/або мінімальні протоколи стимуляції. Однак довгий протокол агоністів GnRH, безсумнівно, пропонує переваги більшої кількості ооцитів та життєздатних ембріонів, які можна кріоконсервувати та використовувати для перенесення заморожених ембріонів з кращими результатами у пацієнтів з крайнім ІМТ та старшим віком.

Протокол мінімальної стимуляції з використанням CC та гонадотропіну є привабливим варіантом, враховуючи його нижчу вартість та ампули гонадотропіну, а також подібні показники вагітності та трансплантації до протоколу агоністів GnRH. Цей протокол також обмежує щоденні моніторингові візити та УЗД порівняно зі стандартним протоколом; отже, цей протокол можна вважати кращим варіантом у пацієнтів із поганим резервом яєчників та поганими реагуючими. Тим не менше, цей протокол має головний недолік зменшення розвитку фолікулів у пацієнтів з нормальною функцією яєчників.

Цей огляд надзвичайно вимагає проведення додаткових досліджень, що проводяться в більшому масштабі, з більшим числом пацієнтів та кращими стандартами визначення відповіді та критеріями скринінгу, щоб досягти більш достовірного висновку. Надалі також важливо порівняти ці протоколи з урахуванням епігенетичних аспектів пренатальних результатів.

Подяка

Розкриття інформації: Автори заявляють, що немає конфлікту інтересів.