Історія кріотехнологій у репродуктивній медицині: Від випадковості до стабільності
Анотація
Стаття містить огляд історичних віх кріобіології, наукової галузі, яка знайшла широке практичне застосування в репродуктивній медицині. Кріотехнології зробили революцію в допоміжних репродуктивних технологіях, надаючи безцінні інструменти для зберігання, захисту та управління репродуктивними клітинами, такими як сперматозоїди, ооцити та ембріони. Технологія почалася з перших успішних спроб кріоконсервування сперматозоїдів, які не тільки продемонстрували можливість зберігання чоловічих статевих клітин, але й надихнули хвилю досліджень, спрямованих на розробку протоколів кріоконсервації більш чутливих і складних біологічних об’єктів, включаючи ооцити та передімплантаційні ембріони. Кріоконсервування стало важливим компонентом збереження фертильності, пропонуючи нові можливості для окремих осіб і пар, які стикаються з медичним лікуванням, яке може поставити під загрозу їхній репродуктивний потенціал, а також надаючи варіанти для відстрочення батьківства. Враховуючи критичну роль кріотехнологій у сучасній репродуктивній медицині, ця стаття заглиблюється в історичний контекст цих подій, досліджуючи ключові прориви, які сформували цю сферу. Автори провели поглиблений аналіз існуючої літератури, спираючись на широкий спектр наукових баз даних, щоб підкреслити глобальний вплив кріобіології на сьогоденні успіхи репродуктивної медицини. Крім того, у статті представлено результати власних досліджень та практичний досвід авторів у галузі репродуктивної кріобіології з особливим акцентом на застосуванні цих технологій в Україні. Огляд підкреслює проблеми та можливості, які виникали протягом історії кріоконсервації, а також поточні зусилля щодо вдосконалення та оптимізації цих методів для подальшого покращення результатів лікування безпліддя. Обговорення також стосується етичних і матеріально-технічних міркувань, пов’язаних із кріоконсервуванням, зокрема в контексті тривалого зберігання та майбутнього використання кріоконсервованих матеріалів. Оскільки кріобіологія продовжує розвиватися, її інтеграція в репродуктивну медицину, безсумнівно, призведе до подальших інновацій, зробивши її наріжним каменем лікування безпліддя та репродуктивного здоров’я в усьому світі.
Завантаження
Посилання
Arav, A. (2014). Cryopreservation of oocytes and embryos. Theriogenology, 81(1), 96‒102. https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2013.09.011.
Baert, Y., Van Saen, D., Haentjens, P., In't Veld, P., Tournaye, H., & Goossens, E. (2013). What is the best cryopreservation protocol for human testicular tissue banking? Human Reproduction, 28(7), 1816‒1826. https://doi.org/10.1093/humrep/det100.
Bedaiwy, M. A., Hussein, M. R., Biscotti, C., & Falcone T. (2006). Cryopreservation of intact human ovary with its vascular pedicle. Human Reproduction, 21(12), 3258‒3269. https://doi.org/10.1093/humrep/del227.
Bolton, V. N., Hayden, C., Robinson, M., Abdo, D., & Pericleous-Smith, A. (2023). Association of reproductive and clinical scientists and British fertility society. Human oocyte cryopreservation: revised evidence for practice. Human Fertility(Camb), 26(1), 2‒16. https://doi.org/10.1080/14647273.2023.2190987.
Brown, J. R., Modell, E., Obasaju, M., & King, Y. K. (1996). Natural cycle in-vitro fertilization with embryo cryopreservation prior to chemotherapy for carcinoma of the breast. Human Reproduction, 11(1), 197‒199. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.humrep.a019017.
Brunetti, X. O., Cawood, S., Gaunt, M., Saab, W., Serhal, P., & Seshadri, S. (2021). The first livebirth using warmed oocytes by a semi-automated vitrification procedure. Journal of Reproduction & Infertility, 22(1), 70‒72. https://doi.org/10.18502/jri.v22i1.4998.
Chen, C. (1986). Pregnancy after human oocyte cryopreservation. Lancet, 1(8486), 884‒886. https://doi.org/10.1016/s0140-6736(86)90989-x.
Cobo, A., & Diaz, C. (2011). Clinical application of oocyte vitrification: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Fertility and Sterility, 96(2), 277‒285. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2011.06.030.
Cobo, A., Meseguer, M., Remohí, J., & Pellicer, A. (2010). Use of cryo-banked oocytes in an ovum donation programme: a prospective, randomized, controlled, clinical trial. Human Reproduction, 25(9), 2239‒2246. https://doi.org/10.1093/humrep/deq146.
Cohen, J., Simons, R. F., Fehilly, C. B., Fishel, S. B., Edwards, R. G., Hewitt, J., … Webster, J. M. (1985). Birth after replacement of hatching blastocyst cryopreserved at expanded blastocyst stage. Lancet, 1(8429), 647. https://doi.org/10.1016/s0140-6736(85)92194-4.
Donnez, J., Dolmans, M. M., Demylle D., Jadoul, P., Pirard, C., Squifflet, J., ... van Langendonckt, A. (2004). Livebirth after orthotopic transplantation of cryopreserved ovarian tissue. Lancet, 364(9443), 1405‒1410. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(04)17222-X.
Donnez, J., Silber, S., Andersen, C. Y., Demeestere, I., Piver, P., Meirow, D., … Dolmans, M. M. (2011). Children born after autotransplantation of cryopreserved ovarian tissue. A review of 13 live births. Annals of Medicine, 43(6), 437‒450. https://doi.org/10.3109/07853890.2010.546807.
Ethics Committee of the American Society for Reproductive Medicine. Disposition of unclaimed embryos: an Ethics Committee opinion. (2021). Fertility and Sterility, 116(1), 48‒53. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2021.02.020.
Giuliano, R., Maione, A., Vallefuoco, A., Sorrentino, U., & Zuccarello, D. (2023). Preimplantation genetic testing for genetic diseases: limits and review of current literature. Genes (Basel), 14(11), 2095. https://doi.org/10.3390/genes14112095.
Grischenko, V., Petrushko, M., Gerodes, A., Terpyachaya, I., & Gurina, T. (2003). Pregnancy and labour after transplantation of frozen-thawed human embryos. Problems of Cryobiology and Cryomedicine, 13(3), 99‒102. Retrieved from http://www.journal.cryo.org.ua/index.php/probl-cryobiol-cryomed/article/download/1066/1150
Han, E., & Seifer, D. B. (2023). Oocyte cryopreservation for medical and planned indications: A practical guide and overview. Journal of Clinical Medicine, 12(10), 3542. https://doi.org/10.3390/jcm12103542.
Isachenko, E., Rahimi, G., Mallmann, P., Sanchez, R., & Isachenko, V. (2011). Novel approaches to the cryopreservation of human spermatozoa: History and development of the spermatozoa vitrification technology. Journal Reproductive Stem Cell Biotechnology, 2(2), 128‒145. https://doi.org/10.1177/205891581100200207
Iussig, B., Maggiulli, R., Fabozzi, G., Bertelle, S., Vaiarelli, A., Cimadomo, D., ... Rienzi, L. (2019). A brief history of oocyte cryopreservation: arguments and facts. Acta Obstetricia et Gynecologica Scandinavica, 98(5), 550‒558. https://doi.org/10.1111/aogs.13569.
Kuleshova, L., Gianaroli, L., Magli, C., Ferraretti, A., & Trounson, A. (1999). Birth following vitrification of a small number of human oocytes: Case Report. Human Reproduction, 14 (12), 3077–3079. https://doi.org/10.1093/humrep/14.12.3077.
Kuwayama, M., Vajta, G., Kato, O., & Leibo, S. P. (2005). Highly efficient vitrification method for cryopreservation of human oocytes. Reproductive BioMedicine Online, 11(3), 300–308. https://doi.org/10.1016/S1472-6483(10)60837-1.
Ledermann, D. W. (2020). Reading Spallanzani today. Revista Chilena de Infectología, 37(1), 64‒68. https://doi.org/10.4067/S0716-10182020000100064.
Lovelock, J. E. (1954). Biophysical aspects of the freezing and thawing of living cells. Proceedings of the Royal Society of Medicine, 47(1), 60‒62. PMID:13134172.
Luyet, B. J., & Hodapp, E. L. (1938). Revival of frog’s spermatozoa vitrified in liquid air. Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine, 39(3), 433‒434. https://doi.org/10.3181/00379727-39-10229P.
Lytvynova, N. O., Trishch, N. M., & Terenda, N. O. (2023). Istorychni aspekty akusherstva yak osnova formuvannia ta rozvytku akusherskykh naukovykh shkil [Historical aspects of obstetrics as the basis for the formation and development of obstetric scientific schools]. Visnyk sotsialnoi hihiieny ta orhanizatsii okhorony zdorovia v Ukraini [Bulletin of social hygiene and health care organization in Ukraine], 3(97), 98‒104. https://doi.org/10.11603/1681-2786.2023.3.14230 [in Ukrainian].
Nawroth, F., Isachenko, V., Dessole, S., Rahimi, G., Farina, M., Vargiu, N., … Isachenko, E. (2002). Vitrification of human spermatozoa without cryoprotectants. Cryo Letters, 23(2), 93‒102. PMID: 12050777.
Oktay, K., Cil, A. P., & Bang, H. (2006). Efficiency of oocyte cryopreservation: a meta-analysis. Fertility and Sterility, 86(1), 70‒80. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2006.03.017.
Oktay, K., & Karlikaya, G. (2000). Ovarian function after transplantation of frozen, banked autologous ovarian tissue. The New England Journal of Medicine, 342(25), 1919. https://doi.org/10.1056/NEJM200006223422516.
Palermo, G., Joris, H., Devroey, P., & Van Steirteghem, A. C. (1992). Pregnancies after intracytoplasmic injection of single spermatozoon into an oocyte. Lancet, 340(8810),17‒18. https://doi.org/10.1016/0140-6736(92)92425-f.
Pegg, D. E. (2002). The history and principles of cryopreservation. Seminars in Reproductive Medicine, 20(1), 5‒13. https://doi.org/10.1055/s-2002-23515.
Pegg, D., Kleinhans, F. (2016). In memoriam Peter Mazur ‒ cryobiologist. Cryobiology, 72(2), 83‒5. https://doi.org/10.1016/j.cryobiol.2016.02.004.
Petrushko, M., Piniaiev, V., & Yurchuk, T. (2021). The history of assisted reproductive technologies: from prohibition to recognition. History of Science and Technology, 11(2), 315‒328. https://doi.org/10.32703/2415-7422-2021-11-2-315-328
Petrushko, M., Yurchuk, T., Piniaiev, V., & Buderatska N. (2019). Cryopreservation of incomplete compacted morulae and preliminary biopsy of excluded fragments. Zygote, 27(6), 386‒391. https://doi.org/10.1017/S0967199419000455.
Petrushko, M., Yurchuk, T., Todorov, P., Hristova, E., Piniaiev, V., Isachenko, E., … Isachenko, V. (2021). New method for cryoprotectant-free freezing of human oligoasthenoteratozoospremic spermatozoa with high-molecular polymer. Cryobiology, 103, 39‒44. https://doi.org/10.1016/j.cryobiol.2021.09.013.
Petrushko, M., Yurchuk, T., Buderatska, N., & Piniaiev, V. (2018). Oolemma invagination of fresh and cryopreserved human oocytes during in vitro fertilization by ICSI. Problems of Cryobiology and Cryomedicine, 28(3), 258–265. https://doi.org/10.15407/cryo28.03.258
Polge, C., Smith, A. U., & Parkes, AS. (1949). Revival of spermatozoa after vitrification and dehydration at low temperatures. Nature, 164, 666. https://doi.org/10.1038/164666a0
Porcu, E., Fabbri, R., Damiano, G., Fratto, R., Giunchi, S., & Venturoli, S. (2004). Oocyte cryopreservation in oncological patients. European Journal of Obstetrics and Gynecology and biology, 5(113), 14‒16. https://doi.org/10.1016/j.ejogrb.2003.11.004.
Rienzi, L., Romano, S., Albricci, L., Maggiulli, R., Capalbo, A., Baroni, E., … Ubaldi, F. (2010). Embryo development of fresh 'versus' vitrified metaphase II oocytes after ICSI: a prospective randomized sibling-oocyte study. Human Reproduction, 25(1), 66‒73. https://doi.org/10.1093/humrep/dep346.
Sherman, J. (1963). Questionable protection by intracellular glycerol during freezing and thawing. Journal of Cellular Physiology, 61, 67‒83. https://doi.org/10.1002/jcp.1030610108.
Simpson, J. L., Kuliev, A., & Rechitsky S. (2019). Overview of preimplantation genetic diagnosis (PGD): historical perspective and future direction. Methods Molecular Biology, 1885, 23‒43. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-8889-1_2.
Smeets, H. J. M., Sallevelt, S. C. H. E. N., & Herbert, M. (2023). Reproductive options in mitochondrial disease. Handbook of Clinical Neurology, 194, 207‒228. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-821751-1.00004-X.
Stachecki, J. J., & Cohen, J. (2004). An overview of oocyte cryopreservation. Reproductive BioMedicine Online. 9(2), 152–163. https://doi.org/10.1016/s1472-6483(10)62124-4.
Tharasanit, T., & Thuwanut, P. (2021). Oocyte cryopreservation in domestic animals and humans: principles, techniques and updated outcomes. Animals (Basel), 11(10), 2949. https://doi.org/10.3390/ani11102949.
Trounson, A., & Mohr, L. (1983). Human pregnancy following cryopreservation, thawing and transfer of an eight-cell embryo. Nature, 305(5936), 707‒709. https://doi.org/10.1038/305707a0.
Trounson, A., Peura, A., & Kirby, C. (1987). Ultrarapid freezing: a new low-cost and effective method of embryo cryopreservation. Fertility and Sterility, 48(5), 843‒850. https://doi.org/10.1016/s0015-0282(16)59542-9.
Yurchuk, T., Likszo, P., Witek, K., Petrushko, M., & Skarzynski D. J. (2024). New approach to the cryopreservation of GV oocytes and cumulus cells through the lens of preserving the intercellular gap junctions based on the bovine model. International Journal of Molecular Sciences, 25(11), 6074. https://doi.org/10.3390/ijms25116074
Zeilmaker, G. H., Alberda, A. T., van Gent, I., Rijkmans, C. M., & Drogendijk, A. C. (1984). Two pregnancies following transfer of intact frozen-thawed embryos. Fertility and Sterility, 42(2), 293‒296. https://doi.org/10.1016/s0015-0282(16)48029-5.
Zhu, Y. (2022). Advances in CRISPR/Cas9. BioMed Research International, 9978571. https://doi.org/10.1155/2022/9978571.
Кількість переглядів: 785 Кількість завантажень PDF: 551
Авторське право (c) 2024 Історія науки і техніки
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторські права та ліцензування
Ліцензійні умови: автори зберігають авторське право, а також надають право журналу публікувати оригінальні наукові статті, що містять результати експериментальних і теоретичних досліджень і не знаходяться на розгляді для опублікування в інших віданнях. Всі матеріали поширюється на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License International CC-BY, яка дозволяє іншим розповсюджувати роботу з визнанням авторства цієї роботи і першої публікації в цьому журналі.
До рукопису статті додається підписана авторами відсканована копія «Угоди» про передачу авторами прав на публікацію рукопису і подальше розміщення статті в інтернеті (у форматі * .pdf або * .jpg).
Цією угодою автор засвідчує, що поданий матеріал:
- не порушує авторських прав інших осіб або організацій;
- не був опублікований раніше у інших видавництвах та не був поданий до публікації у інші видання.
Автор передає редколегії журналу "Історія науки і техніки" права на:
- публікацію статті українською (англійською та російською) мовою та розповсюдження її друкованої версії.
- переклад статті англійською мовою (для статей українською та російською мовою) та розповсюдження друкованої версії перекладу.
- розповсюдження електронної версії статті, а також електронної версії англомовного перекладу статті (для статей українською та російською мовою), через будь-які електронні засоби (розміщення на офіційному web-сайті журналу, в електронних базах даних, репозитаріях тощо).
Автор зберігає за собою право без узгодження з редколегією та засновниками:
- Використовувати матеріали статті повністю або частково з освітньою метою.
- Використовувати матеріали статті повністю або частково для написання власних дисертацій.
- Використовувати матеріали статті для підготовки тез, доповідей конференцій, а також усних презентацій.
- Розміщувати електронні копії статті (у тому числі кінцеву електронну версію, завантажену з офіційного web-сайту журналу) на:
- персональних web-ресурсах усіх авторів (web-сайти, web-сторінки, блоги тощо);
- web-ресурсах установ, де працюють автори (включно з електронними інституційними репозитаріями);
- некомерційних web-ресурсах відкритого доступу (наприклад, arXiv.org).
В усіх випадках наявність бібліографічного посилання на статтю або гіперпосилання на її електронну копію на офіційному сайті журналу є обов’язковим.
