Автоматизация подготовки спермы, получения и денудации ооцитов, ИКСИ и витрификации при ЭКО: результаты пилотного исследования осуществимости

Вопрос исследования: Можно ли автоматизировать ключевые эмбриологические процедуры, включая подготовку спермы, получение и денудацию ооцитов, ИКСИ и витрификацию бластоцист?

Краткий ответ: В небольшом пилотном исследовании была продемонстрирована возможность применения отдельных автоматизированных систем для подготовки спермы, получения и денудации ооцитов, ИКСИ и витрификации эмбрионов.

Что известно: Автоматизированные системы для отдельных процедур ЭКО показали перспективность; недавно сообщалось о рождении детей после автоматизированного выделения гамет и проведения ИКСИ.

Дизайн, размер и продолжительность исследования: Проспективное пилотное исследование осуществимости пяти автоматизированных систем, получивших название Pearl. Каждая система автоматизировала одну из следующих процедур: подготовку спермы методом всплытия (Pearl 1-SU); подготовку спермы с помощью горизонтального метода миграции из капли (Pearl 1-HSO); получение и денудацию ооцитов (Pearl 2); отбор сперматозоидов, их лазерную иммобилизацию и ИКСИ с пьезоимпульсом (Pearl 3); витрификацию бластоцист (Pearl 5). В исследование включали пациентов, проходивших лечение в клинике Hope IVF в Гвадалахаре (Мексика), с октября 2023 года по октябрь 2024 года; сбор данных об исходах беременности завершили в октябре 2025 года.

Участники, материалы, условия и методы: У 32 пациенток или доноров ооцитов после минимальной или мягкой стимуляции яичников провели по одной пункции. Одну пациентку исключили из исследования из-за слабого ответа яичников. Ооциты проспективно распределяли для обработки одной автоматизированной системой: Pearl 1-SU (n = 20), Pearl 1-HSO (n = 37), Pearl 2 (n = 34), Pearl 3 (n = 57); ооциты тех же пациенток, не вошедшие в автоматизированную группу, обрабатывали вручную по стандартному протоколу. При оценке автоматизированной системы витрификации Pearl 5 бластоцисты, полученные после ручной ИКСИ, распределяли для ручной или автоматизированной витрификации (n = 10).

Основные результаты и роль случайности: При автоматизированной подготовке спермы с помощью Pearl 1-SU и Pearl 1-HSO частота оплодотворения составила 90% (18/20) и 73% (27/37) соответственно; при инъекции в ооциты тех же пациенток сперматозоидов, подготовленных вручную, — 60% (6/10) и 75% (18/24). Доля пригодных для использования бластоцист после автоматизированной подготовки составила 55,5% (10/18) и 70,4% (19/27), а после ручной — 50% (3/6) и 66,7% (12/18) соответственно. После автоматизированного получения и денудации ооцитов с помощью Pearl 2 частота оплодотворения составила 79,4% (27/34), а доля пригодных для использования бластоцист — 48,1% (13/27); при ручном выполнении процедур частота оплодотворения составила 66,7% (26/39), а частота формирования бластоцист — 76,9% (20/26). При автоматизированной ИКСИ с помощью Pearl 3 частота оплодотворения составила 59,6% (34/57), тогда как при ручной инъекции в ооциты тех же пациенток — 80% (36/45). Доля пригодных для использования бластоцист составила 58,8% (20/34) после автоматизированной и 61,1% (22/36) после ручной ИКСИ. После 35 переносов одного эмбриона из группы автоматизации у 26 пациенток зарегистрировали 16 клинических беременностей и 16 живорождений (Pearl 1-SU — 3/6; Pearl 1-HSO — 4/7; Pearl 2 — 4/7; Pearl 3 — 4/13; Pearl 5 — 1/2). Два случая крайне преждевременных родов в группе Pearl 1, связанные соответственно с тяжёлой преэклампсией и инфекцией влагалища и мочевыводящих путей, закончились смертью новорождённого и смертью ребёнка в младенческом возрасте. Эмбрионы из ручной группы Pearl 1 не переносили. После одного переноса эмбриона из ручной группы Pearl 2 беременность не наступила. В ручной группе Pearl 3 после четырёх переносов одной бластоцисты у четырёх пациенток родились четыре ребёнка; в контрольной ручной группе Pearl 5 после трёх переносов у трёх пациенток в двух случаях беременность не наступила, а в одном произошла ранняя потеря беременности.

Ограничения и причины для осторожности: Малый размер выборки и пилотный дизайн не позволяют статистически сравнить ооциты одной пациентки, обработанные автоматизированным и ручным способом. Автоматизированные системы не работали полностью автономно: для ряда задач требовалось непосредственное вмешательство оператора или выполнение действий с помощью цифрового управления. У Pearl 5 выявили технические ограничения, которые необходимо устранить до дальнейшей клинической оценки. Хотя два случая крайне преждевременных родов, закончившихся смертью детей, произошли на фоне явных акушерских осложнений, будущие исследования должны включать сбор и анализ обширных технических и биологических данных об автоматизированных системах, а также тщательное наблюдение за всеми беременностями и родами после применения этих новых процедур.

Более широкое значение результатов: Результаты показывают, что отдельные автоматизированные системы можно внедрять в лабораторию ЭКО как экспериментальные самостоятельные инструменты, оценивая их поэтапно. После подтверждения эффективности такой модульный подход может стать практическим путём к более широкой автоматизации лабораторий, позволяя устранять отдельные узкие места и стандартизировать работу.

Финансирование: Исследование финансировала компания Conceivable Life Sciences (Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США).

Конфликт интересов: A.C.-B. — сотрудник, акционер и должностное лицо Conceivable Life Sciences, а также акционер IVF 2.0 и Hope IVF Mexico. A.V.A. заявляет об отсутствии конфликта интересов. G.M.-R. владеет опционами на акции Conceivable Life Sciences и получал оплату за консультационные услуги от Conceivable Life Sciences и IVF 2.0. A.F.-S.F. — сотрудник и владелец опционов на акции Conceivable Life Sciences. E.H.-M. — сотрудник и владелец опционов на акции Conceivable Life Sciences. A.Á.L. — сотрудник и владелец опционов на акции Conceivable Life Sciences. D.J.S.-G. заявляет об отсутствии конфликта интересов. N.C.-B. владеет опционами на акции Conceivable Life Sciences и получал от компании оплату за консультационные услуги; кроме того, он является сотрудником, акционером и должностным лицом Embryotools. A.M. — акционер и должностное лицо Conceivable Life Sciences, а также владелец акций TMRW Life Sciences. M.A. владеет опционами на акции Conceivable Life Sciences и получала от компании оплату за консультационные услуги и поездки; кроме того, она получала оплату за консультационные услуги от TMRW Life Sciences. G.S. — сотрудник и владелец опционов на акции Conceivable Life Sciences. J.C. — сотрудник, акционер, владелец опционов на акции и должностное лицо Conceivable Life Sciences. Кроме того, несколько авторов указаны изобретателями в патентах США и заявках на патенты, относящихся к автоматизации процедур ЭКО: 12,349,940 B2 (автоматизированная денудация ооцитов; A.C.-B., G.M.-R., A.F.-S.F., A.Á.L., A.M., J.C.), 12,245,793 B2 (роботизированные системы перемещения; A.C.-B., G.M.-R., A.F.-S.F., E.H.-M., A.M., J.C.), 12,178,475 B1 (автоматизированная подготовка спермы; A.C.-B., G.M.-R., A.F.-S.F., A.M., G.S., J.C.), 12,180,441 B1 (автоматизация лабораторных рабочих процессов; A.C.-B., G.M.-R., A.M., J.C.), 12,268,418 B2 (автоматизированная подготовка ооцитов; A.C.-B., G.M.-R., A.F.-S.F., A.Á.L., N.C.-B., A.M., J.C.), 12,310,625 B2 (автоматизированная ИКСИ; A.C.-B., G.M.-R., A.F.-S.F., E.H.-M., N.C.-B., A.M., J.C.), 12,253,516 B2 (оптические системы для автоматизации ЭКО; A.C.-B., G.M.-R., A.F.-S.F., A.M.), 12,226,125 B2 (автоматизированная витрификация; A.C.-B., G.M.-R., A.F.-S.F., N.C.-B., A.M., G.S., J.C.) и 12,478,405 B2 (автоматизированная подготовка спермы с использованием чашки; A.C.-B., G.M.-R., N.C.-B., J.C.). Поданные заявки охватывают автоматизированную подготовку чашек для лабораторных процедур (A.C.-B., G.M.-R., N.C.-B., M.A., A.M., J.C.), автоматизированную денудацию ооцитов (A.C.-B., G.M.-R., N.C.-B., J.C.), автоматизированные системы витрификации (A.C.-B., E.H.-M., N.C.-B., A.M., J.C.) и технологию обнаружения комплексов кумулюс—ооцит (A.C.-B., G.M.-R., J.C.).

Регистрационный номер исследования: NCT06074835 (ClinicalTrials.gov, 4 октября 2023 года).