Vitrificazione e fertilità: comprendere la scienza dietro la preservazione della vita

Nel panorama contemporaneo, la gestione della fertilità rappresenta una delle sfide biologiche e sociali più significative per l'individuo. Se è vero che in termini sociali la giovinezza è soggettiva, a livello biologico non è proprio così. Le donne nascono con quasi 2 milioni di ovuli, i quali diventano 400.000 durante la pubertà e si riducono a meno di 30.000 verso i 37 anni di età. Inoltre, a partire da quest’età, vi sono più probabilità di avere aborti spontanei o embrioni con anomalie cromosomiche, pertanto non è solo la quantità di gameti a diminuire con l’età ma anche la loro qualità.

Oggigiorno, a causa di motivi personali, sociali o lavorativi, le donne concepiscono il primo figlio più tardi rispetto a un decennio fa e quindi, quando decidono di intraprendere la gravidanza, questa può rivelarsi complicata da raggiungere a causa di problematiche riguardanti la fertilità. Ed è in questo momento che la vitrificazione degli ovociti gioca un ruolo fondamentale.

La scienza della vitrificazione: oltre il congelamento tradizionale

La vitrificazione 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.

Il tempo massimo per consentire a un embrione congelato di dare finalmente alla luce un bambino sano è stato di 25 anni. È ciò che si chiama letteralmente bambini fiocchi di neve, un termine che deriva dall’inglese “snowbaby”.

Il processo di preservazione della fertilità femminile

La prima fase del trattamento di preservazione della fertilità consiste nell’effettuare una valutazione medica iniziale. Successivamente, si procede alla fase di stimolazione ormonale per promuovere la produzione di ovuli nella donna, al fine di effettuare poi il prelievo ovocitario grazie al quale i professionisti selezioneranno gli ovociti maturi adatti alla conservazione.

Grazie al metodo Cryotop® abbiamo raggiunto un tasso di sopravvivenza degli ovociti fino al 97% nelle pazienti giovani, congelando gli ovociti a basse temperature e utilizzando crioprotettori che ne proteggono le membrane. Gli ovociti vengono conservati in azoto a temperatura di -196°C per tutta la durata necessaria senza perdere la loro qualità.

Dal momento in cui la paziente decide di utilizzare i propri ovuli vitrificati, si procede al processo di scongelamento, seguito dalla fecondazione in vitro (FIVET) o dalla tecnica di iniezione intracitoplasmatica dello sperma (FIVET-ICSI), a seconda delle necessità. Se non hai ancora le idee chiare su tutte le possibilità riguardanti la tua maternità, specialisti in cliniche dedicate possono aiutarti a conoscere tutte le opzioni offerte.

Quando e perché ricorrere alla vitrificazione embrionale

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. 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, rischio di sindrome da iperstimolazione ovarica o endometrio non ricettivo).
• Il trasferimento di embrioni freschi è stato effettuato, ma ci sono ancora embrioni rimanenti per futuri tentativi.
• Preservazione della fertilità tramite congelamento degli embrioni invece di ovuli e sperma separatamente.
• Necessità di attendere i risultati di una biopsia per la diagnosi genetica preimpianto (DGP).
• In caso di ovodonazione, se la donatrice non ha potuto essere sincronizzata con la ricevente.
• Scelta di donare gli embrioni eccedenti ad altre persone con problemi di infertilità.

Vantaggi della vitrificazione rispetto al congelamento lento

La vitrificazione embrionale 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 vitrificazione è che il tasso di sopravvivenza degli embrioni supera il 90%.

Protocolli di laboratorio: la tecnica di vitrificazione e devitrificazione

Per poter eseguire con successo il processo di vitrificazione, 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. Pertanto, gli embrioni che non si sviluppano bene o che mostrano segni di degenerazione non vengono vitrificati. I crioprotettori sono molecole che sostituiscono il fluido acquoso all'interno delle cellule embrionali e proteggono le loro strutture interne dalle basse temperature.

Il processo di devitrificazione 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 devitrificazione per farlo correttamente, perché altrimenti le strutture cellulari dell'embrione potrebbero essere danneggiate e non sopravvivere.

Analisi del successo clinico e dati statistici

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.

In altri studi, secondo il rapporto statistico SEF 2017, il tasso di gravidanza per ogni trasferimento di embrioni freschi è stato del 47,1%, contro il 42,5% per quelli congelati. Il raggiungimento della gravidanza dopo un trasferimento di embrioni crioconservati dipenderà dai seguenti fattori:

1. Sopravvivenza dell'embrione dopo lo scongelamento.
2. Qualità embrionale e sua capacità di sviluppo.
3. Ricettività dell'endometrio al momento del trasferimento.

Considerazioni economiche e logistiche

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 strutture, 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.

Approfondimenti specialistici: blastocisti e qualità embrionale

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 gli embrioni di terzo giorno 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, perché la tecnica di congelamento utilizzata era il congelamento lento. Oggi la tecnica utilizzata è la vitrificazione, con una sopravvivenza degli embrioni vicina al 100%, sia per gli embrioni del 3° giorno che per quelli del 5° giorno. È possibile congelare gli embrioni di grado C, tuttavia questi hanno una capacità di impianto inferiore rispetto agli embrioni A e B. 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.

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 vitrificazione stessa, che rappresenta lo standard aureo nella medicina della riproduzione moderna.

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