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# 生物学# 薬理学と毒性学

卵成熟技術の進展

新しい方法が不妊治療における卵の成熟と胚の発育を向上させる。

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卵成熟の突破口卵成熟の突破口果を約束してるよ。新しい方法が、安全な不妊治療とより良い結
目次

体外成熟(IVM)は、不妊治療を助けるための方法なんだ。女性の卵巣から未熟な卵を取り出して、ホルモン治療で卵巣を成熟させる代わりに、ラボで成熟させるってわけ。この新しい技術は、従来の体外受精(IVF)法に比べて、安全で効果的な代替手段を提供することを目指してる。

従来のIVFは、卵巣を刺激するために高用量のホルモンが必要で、これにはリスクや副作用が伴うことがあるんだ。ホルモンの使い過ぎは、卵巣過剰刺激症候群(OHSS)みたいな深刻な健康問題を引き起こす可能性があるから、IVMはこうしたホルモンの必要を減らして、そういう合併症のリスクがある女性にとっても安全な選択肢になるんだ。

さらに、IVMは複数のホルモン注射の不快感を避けるし、治療期間が短くなることで全体的なコストも抑えられるから、特に多嚢胞性卵巣症候群(PCOS)みたいな特定の健康条件を持つ患者にとってIVFがもっと利用しやすくなるよ。

不妊治療クリニックでのIVMの普及

世界中の不妊治療クリニックでは、治療プランにIVMを採用するケースが増えてる。この流れのおかげで、IVM手法から健康な出生が何千も生まれてきたんだ。利点がある一方で、IVMは成功率を改善し、その用途を拡張するためにまだ研究が進められてる。

現在のIVMの実践は、卵の成熟を支えるために特定の成長因子やホルモンをラボ環境に加えることに主に焦点を当ててるけど、研究者たちはさまざまな成功率を見つけてる。一番の課題は、成熟の過程で卵の内部と外部のニーズのバランスを取ることなんだ。卵をサポートする細胞の存在や不在が、結果に大きな影響を与えることがあるんだよ。

周囲の細胞の重要性

卵の周りにある領域、つまり「クムラス」は、成熟過程で重要な役割を果たす。卵を集めるとき、これらのサポート細胞が時々損傷を受けることがあって、卵の質や体外での適切な成熟能力に影響を与えるんだ。卵が成長する自然な環境を密接に模倣する新たな方法が求められているよ。

新しいOSC-IVM技術

研究者たちは最近、未熟な卵とヒトの幹細胞由来の卵巣サポート細胞を組み合わせた新しい方法「OSC-IVM」を紹介した。このアプローチは、卵巣の自然な機能をより効果的に再現することを目指してる。

これらのサポート細胞を使うことで、従来のIVM技術と組み合わせると、ヒトの卵の成熟が大きく向上する可能性がある。この新しい方法は、従来のIVM手法と比較して成熟率の改善や胚の発育の向上を示しているんだ。

安全性の評価

OSC-IVMは大きな期待がかかってるけど、これらのヒト由来の細胞を使うことが有害な影響を引き起こさないことを確認するのが重要なんだ。そのために、研究者たちはマウスモデルを使ってOSC-IVM方法の生殖毒性をチェックする広範な安全性テストを行ったよ。

研究デザイン

この研究は主に二つのフェーズで進められた。一つ目のフェーズでは、ラボ環境で卵と胚を調べて、どれだけうまく成熟し発育したかを理解することに集中した。二つ目のフェーズでは、これらの手法から生まれた子孫の健康と生殖能力を数世代にわたって分析したんだ。

ラボフェーズ

一つ目のフェーズでは、研究者たちは未熟なマウスの卵を集めて、それを取り巻く環境に基づいて分類した。それからOSC-IVM法か従来のIVMアプローチを使って卵を成熟させた。成熟フェーズが終わった後、卵を受精させて、胚の発育を追跡したよ。

生まれた子の分析

二つ目のフェーズでは、受精した胚から生まれた子の健康に焦点を移した。赤ちゃんが生まれたら、その成長、行動、全体的な健康状態を注意深く観察した。この包括的なアプローチは、OSC-IVM法からの長期的な悪影響がないことを確認するために設計されたんだ。

研究の結果

研究では、IVM法が卵の成熟や胚の発育の質や成功に大きな影響を与えることが分かった。OSC-IVMは従来の技術に比べて胚形成率を改善したけど、マウスの卵成熟には同じ改善が見られなかった。この違いは、人間とマウスの反応の違いによるものかもしれないね。

卵の質の評価

OSC-IVM法を使用した結果、サポート細胞に囲まれた卵でもそうでない卵でも、良好な質を示した。研究者たちは、卵の健康を確認するために卵の構造など、さまざまな指標を調べたんだ。

胚の発育と質

胚の発育に関しても、OSC-IVM法から得られた胚は期待できる結果を示した。成功した受精率が高く、よく構造化されたブラストシストを形成した。結果として得られた胚の全体的な健康も確認されて、研究者たちにとってその方法論が品質を損なわないことが保証されたんだ。

子孫の健康

次のステップは、OSC-IVM治療を受けた胚から生まれた子孫の健康を観察することだった。研究者たちは、これらの子孫と従来の方法から生まれた子孫の健康や行動に有意な差がないことを見つけた。新生児は正常に成長し、健康問題の兆候は見られなかったよ。

次世代への長期的な影響

研究者たちは、すでに健康が確認されたF1子孫から生まれた次世代(F2世代)も調べたんだ。健康や生殖能力に差が見られなかったことから、OSC-IVMが長期的な生殖問題を引き起こさないことが示唆されたよ。

ホルモン評価

OSC-IVM治療の影響をさらに確認するために、科学者たちは子孫のさまざまな生殖ホルモンを測定した。結果はホルモンレベルが正常範囲内にあることを示して、子孫の生殖健康が保たれていることを強化したんだ。

結論

OSC-IVM技術は、卵の成熟や胚の発育において安全で効果的な選択肢のようだ。胚形成率を改善しつつ、卵の品質を保持する能力は、不妊治療における将来に期待が持てる。これらの発見を確認するためには、もっと多くの人間の研究が必要だけど、現在の研究はOSC-IVMの臨床での使用への強固な基盤を築いているんだ。

今後の方向性

OSC-IVM手法の最適化と精緻化に向けてさらなる探求が必要だね。人間の患者における影響を研究することで、より多くの洞察が得られ、不妊治療における幅広い応用が期待できるかもしれない。生殖治療の科学が進化する中で、OSC-IVMのような技術は、不妊に悩むカップルを助けるために重要な役割を果たす可能性があるよ。

最後の考え

生殖技術の革新は大きく進展してきたし、OSC-IVMのような方法はこの分野でのエキサイティングな発展を表しているね。成功した妊娠の率を向上させつつ、母親と赤ちゃんに安全な結果を提供することに注力するのは、不妊治療の未来にとって重要なんだ。研究者たちがこれらの技術をさらに洗練させ続ければ、家族を増やしたいと思っている人たちにより良い選択肢を提供できるかもしれないよ。

オリジナルソース

タイトル: Ovarian support cell in vitro maturation (OSC-IVM) results in healthy murine live births with no evidence of reprotoxicology in a multigenerational study

概要: Study questionDoes application of human stem cell-derived ovarian support cells (OSCs) for in vitro maturation (IVM) have a safe reproductive toxicity profile? Summary answerThe use of OSC-IVM co-culture improves blastocyst formation in a mouse model and results in healthy live births with no evidence of reprotoxicity. What is known alreadyAbbreviated stimulation to obtain immature oocytes combined with a successful IVM offers a promising alternative to traditional in vitro fertilization, reducing hormonal doses and making IVF shorter and safer. Recently, we developed an OSC platform derived from human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) that replicate dynamic ovarian function in vitro, enhancing human oocyte maturation and yielding an improved blastocyst formation rate compared to commercial IVM options. However, the reproductive toxicity profile, commonly assessed via murine multigenerational models, for OSC-IVM remains unknown. Study design, size, durationA total of 70 B6/CBA 6-8-week-old stimulated female mice were used in this study to collect immature mouse oocytes (n=2,025) at the germinal vesicle (GV) stage. Half of these oocytes were retrieved denuded (denuded oocytes condition, n= 930), while the remaining oocytes were kept with the cumulus cells (COCs condition, n= 1,095) to simulate the two possible dispositions of oocytes during clinical practice. Oocytes from each condition, denuded oocytes and COCs, were randomly assigned to either commercially available traditional IVM media (MediCult-IVMTM, Origio) group (control group) or the same traditional IVM media supplemented with human OSCs (FertiloTM, Gameto Inc.) to form the OSC-IVM group (test group). Participants/materials, setting, methodsOocytes from each condition, denuded oocytes and COCs, were subjected to in vitro culture for 18-20 hours. After IVM, metaphase II (M2) oocytes were inseminated by intracytoplasmic sperm injection (ICSI) and cultured to assess blastocyst formation in vitro. Embryos that reached the blastocyst stage on day five were vitrified using Kitazatos protocol in preparation for embryo transfers. A group of M2 oocytes and blastocyst embryos were employed for quality analyses by immunofluorescence. Vitrified blastocysts were warmed and transferred to pseudopregnant females (4-5 embryos per uterine horn), evaluating the F1 offspring. Pup characteristics were tracked, including weight, length, sex ratio, and physiology. Weekly monitoring assessed mouse behavior and development. At reproductive age, select F1 mice were outbred to wildtype mice to produce the F2 generation, analyzing live births, sex ratio, morphology, and behavior across groups. Moreover, hormonal and organ histological analyses were performed in F1 mice to further explore the overall health of the progeny. Main results and the role of chanceIn contrast to findings in humans, in mice OSC-IVM generally led to a decreased maturation rate compared to Traditional-IVM (68.6% {+/-} 14.1% versus 80.9% {+/-} 5.9%, p=0.0101). Subsequent embryo culture yielded significantly different fertilization rates between the four groups (p=0.0055). Specifically, OSC-IVM with COCs significantly differed from Traditional-IVM with denuded oocytes (89.5 {+/-} 10.5 versus 96.5 {+/-} 4.8, p=0.0098). There were no differences in the cleavage rates (p=0.7547). However, there was a significant distinction in the blastocyst formation (p=0.0068), wherein OSC-IVM with COCs showed a greater formation rate compared to Traditional-IVM for both denuded oocytes and COCs (56.1% {+/-} 19.2% versus 41.5% {+/-} 15.9% and 38.0% {+/-} 16.2%; p=0.0408, and p=0.0063). Spindle morphology analysis demonstrated normal spindle morphology in denuded oocytes and COCs under both Traditional-IVM and OSC-IVM. Moreover, embryo analysis showed no significant difference in inner cell mass count (p=0.1550). Following embryo transfers, analysis of live births showed no significant distinctions between groups regarding delivery, sex ratio, pup length, developmental and behavioral abnormalities, hormonal values or histopathological anomalies in the F1 generation. Evaluation of the F2 generation also showed no significant differences in live births, sex ratio, or developmental/behavioral abnormalities between groups, further validating the absence of long-term implications and transgenerational effects derived from OSC-IVM culture. Limitations, reasons for cautionAlthough this study was conducted in compliance with European Medicines Agency (EMA) ICH E6 (R2) Good clinical practice scientific guidelines to demonstrate the OSC safety, human clinical studies evaluating in vivo and live birth outcomes are necessary to corroborate the findings of this study. Wider implications of the findingsThis study provides evidence of the safety of using the OSC-IVM system, as evidenced by the lack of adverse effects on in vitro embryo development post OSC-IVM and on the health and fertility of offspring across successive generations in vivo. Trial registration numberN/A

著者: Christian C Kramme, M. Marchante, F. Barrachina, E. Mestres, M. Acacio, K. S. Potts, S. Piechota, B. Paulsen, A. D. Noblett, A. B. Figueroa, N. Costa-Borges

最終更新: 2024-04-06 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.04.588122

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.04.588122.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

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