RU2762489C1 - Method for isolating spermatozoa from aspiration and/or biopsy material from an appendage and/or testicle for use in in vitro fertilization and/or cryopreservation programs - Google Patents

Method for isolating spermatozoa from aspiration and/or biopsy material from an appendage and/or testicle for use in in vitro fertilization and/or cryopreservation programs Download PDF

Info

Publication number
RU2762489C1
RU2762489C1 RU2021109929A RU2021109929A RU2762489C1 RU 2762489 C1 RU2762489 C1 RU 2762489C1 RU 2021109929 A RU2021109929 A RU 2021109929A RU 2021109929 A RU2021109929 A RU 2021109929A RU 2762489 C1 RU2762489 C1 RU 2762489C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
centrifugation
spermatozoa
sperm
biopsy
aspiration
Prior art date
Application number
RU2021109929A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Елена Евгеньевна Захарова
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "НОВЕЛЛА-К"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "НОВЕЛЛА-К" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "НОВЕЛЛА-К"
Priority to RU2021109929A priority Critical patent/RU2762489C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2762489C1 publication Critical patent/RU2762489C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/42Gynaecological or obstetrical instruments or methods
    • A61B17/425Gynaecological or obstetrical instruments or methods for reproduction or fertilisation
    • A61B17/435Gynaecological or obstetrical instruments or methods for reproduction or fertilisation for embryo or ova transplantation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483Physical analysis of biological material

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Gynecology & Obstetrics (AREA)
  • Pregnancy & Childbirth (AREA)
  • Reproductive Health (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to medicine, namely to reproductology, andrology and clinical embryology. A method for isolating spermatozoa from aspiration and/or biopsy material from an appendage and/or testicle for use in in vitro fertilization and/or cryopreservation programs involves separating spermatozoa from other cellular elements of the obtained material by at least two cycles of centrifugation with selection for each subsequent cycle of centrifugation of the supernatant obtained as a result of the previous cycle of centrifugation. Moreover, centrifugation is carried out with 200-350 g for 1-2 minutes. The cycles of centrifugation of the supernatant are carried out until there is no visible sediment.
EFFECT: invention provides for the production of a pure fraction of spermatozoa that can be used for fertilization of oocytes by ICSI and/or cryopreservation, from epididymis aspirate or testicular biopsy, including with their critically small amount.
6 cl, 4 dwg, 5 ex

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к репродуктологии, андрологии и клинической эмбриологии.The invention relates to medicine, namely to reproductive medicine, andrology and clinical embryology.

В структуре причин бесплодия в парах примерно половина случаев приходится на нарушение фертильности у мужчин. К тяжелому фактору мужского бесплодия относят азооспермию – патологическое состояние, при котором в эякуляте (сперме) отсутствуют сперматозоиды [Лечение женского и мужского бесплодия. Вспомогательные репродуктивные технологии. Под редакцией В.И. Кулакова, Б.В. Леонова, Л.Н.Кузьмичева. Медицинское Информационное агентство. 2005].In the structure of the causes of infertility in couples, about half of the cases are associated with impaired fertility in men. To a serious factor of male infertility include azoospermia - a pathological condition in which there are no sperm in the ejaculate (semen) [Treatment of female and male infertility. Assisted reproductive technologies. Edited by V.I. Kulakova, B.V. Leonova, L.N. Kuzmicheva. Medical Information Agency. 2005].

Различают обструктивную (экскреторную) азооспермию, при которой нормально созревшие сперматозоиды не попадают в эякулят из-за патологии семявыносящих путей, и необструктивную (секреторную) азооспермию, при которой вследствие нарушения сперматогенеза сперматозоиды в яичках созревают в малом количестве или отсутствуют вовсе. Также возможен вариант смешанной формы азооспермии, связанной одновременно с нарушением как функции яичек, так и проходимости семявыводящих путей [Infertility in the male. Fourth edition. Edited by L.I. Lipshultz, S.S. Howards, C.S. Niederberger. Cambridge University Press. 2009].Distinguish between obstructive (excretory) azoospermia, in which normally matured spermatozoa do not enter the ejaculate due to the pathology of the vas deferens, and non-obstructive (secretory) azoospermia, in which, due to impaired spermatogenesis, spermatozoa in the testicles mature in small numbers or are absent altogether. It is also possible a variant of the mixed form of azoospermia, associated simultaneously with a violation of both the function of the testicles and the patency of the vas deferens [Infertility in the male. Fourth edition. Edited by L.I. Lipshultz, S.S. Howards, C.S. Niederberger. Cambridge University Press. 2009].

В случае обструктивной азооспермии созревшие сперматозоиды часто получают методом аспирации из придатков (эпидидимисов) [Экстракорпоральное оплодотворение. Кей Элдер, Брайан Дэйл. Экстракорпоральное оплодотворение. Москва. МЕДпресс-информ. 2008]. In the case of obstructive azoospermia, mature spermatozoa are often obtained by aspiration from the epididymis [In Vitro Fertilization. Kay Elder, Brian Dale. In Vitro Fertilization. Moscow. MEDpress-inform. 2008].

В большинстве случаев при аспирации из эпидидимиса для выделения сперматозоидов выполняют простую отмывку. Принцип метода основан на осаждении всех клеточных элементов, включая сперматозоиды, методом центрифугирования. Полученный в результате центрифугирования супернатант (надосадочную жидкость) удаляют, а из образовавшегося осадка отбирают сперматозоиды для проведения оплодотворения методом внутрицитоплазматической инъекции сперматозоида в яйцеклетку - ICSI (intra-cytoplasmic sperm injection) [Руководство ВОЗ по исследованию и обработке эякулята человека. Пятое издание. Всемирная организация здравоохранения. "Медико-генетический научный центр" РАН. Издательство "Капитал Принт", Москва, 2012]. In most cases, aspiration from the epididymis is performed by simple washing to isolate the sperm. The principle of the method is based on the sedimentation of all cellular elements, including spermatozoa, by centrifugation. The supernatant (supernatant) obtained as a result of centrifugation is removed, and spermatozoa are taken from the resulting sediment for fertilization by intracytoplasmic injection of sperm into the egg - ICSI (intra-cytoplasmic sperm injection) [WHO Guidelines for the Study and Processing of Human Ejaculate. Fifth edition. World Health Organization. "Medical Genetic Research Center" RAS. Capital Print Publishing House, Moscow, 2012].

Если при аспирации из эпидидимиса получено большое число подвижных эпидидимальных сперматозоидов, допускается обработка, применимая к нативному эякуляту (сперме), а именно - центрифугирование в градиенте плотности. Основным критерием возможности применения данного метода является достаточное количество подвижных сперматозоидов. При выполнении этого метода используют центрифугирование аспирата из эпидидимиса в градиенте плотностей, содержащем коллоидные шарики, покрытые силаном, которые разделяют клетки по их плотности. Кроме того, подвижные сперматозоиды активно проникают через градиент и формируют небольшой осадок на дне пробирки. Полученный в результате центрифугирования в градиенте плотности супернатант удаляют, а из образовавшегося под коллоидным слоем осадка отбирают сперматозоиды, которые могут быть использованы при оплодотворении ооцитов [Руководство ВОЗ по исследованию и обработке эякулята человека. Пятое издание. Всемирная организация здравоохранения. "Медико-генетический научный центр" РАН. Издательство "Капитал Принт", Москва, 2012]. Метод центрифугирования в градиенте плотностей имеет ограничение по использованию при обработке материала, полученного при аспирации из придатка: он не применим в случаях с небольшим количеством сперматозоидов в материале, а также при низкой подвижности или полной неподвижности сперматозоидов.If a large number of motile epididymal spermatozoa are obtained by aspiration from the epididymis, processing applicable to the native ejaculate (sperm) is allowed, namely density gradient centrifugation. The main criterion for the applicability of this method is a sufficient number of motile sperm. When performing this method, centrifugation of an aspirate from the epididymis in a density gradient containing colloidal beads coated with silane, which separates cells according to their density, is used. In addition, motile spermatozoa actively penetrate the gradient and form a small sediment at the bottom of the tube. The supernatant obtained as a result of centrifugation in a density gradient is removed, and spermatozoa are taken from the sediment formed under the colloidal layer, which can be used for fertilization of oocytes [WHO Guidelines for the Study and Processing of Human Ejaculate. Fifth edition. World Health Organization. "Medical Genetic Research Center" RAS. Capital Print Publishing House, Moscow, 2012]. The density gradient centrifugation method has a limitation on its use in processing material obtained by aspiration from the epididymis: it is not applicable in cases with a small amount of spermatozoa in the material, as well as with low motility or complete immobility of spermatozoa.

При необструктивной форме азооспермии, по опубликованным данным, не более чем у 50% пациентов в тестикулярной ткани присутствуют сперматозоиды. В этих случаях возможен благоприятный прогноз на получение тестикулярных сперматозоидов хирургическим путем, при этом вероятность успешного лечение зависит от первоначальной причины нарушения функции яичек (сперматогенеза) и от практической возможности выделения тестикулярных сперматозоидов в конкретном клиническом случае, так как при их малом (единичном количестве) выделение и использование при ЭКО (экстракорпоральном оплодотворении) в ряде случаев невозможно, даже несмотря на их наличие в полученном матреиале [G. Corona et.al., Sperm recovery and ICSI outcomes in men with non-obstructive azoospermia: a systematic review and meta-analysis. Hum Reprod Update. 2019 Nov 5;25(6):733-757. doi:10.1093/humupd/dmz028]. In the case of non-obstructive azoospermia, according to published data, no more than 50% of patients have sperm in the testicular tissue. In these cases, a favorable prognosis is possible for obtaining testicular spermatozoa by surgery, while the likelihood of successful treatment depends on the initial cause of the testicular dysfunction (spermatogenesis) and on the practical possibility of isolating testicular spermatozoa in a specific clinical case, since with a small (single amount) and use in IVF (in vitro fertilization) in some cases is impossible, even despite their presence in the resulting material [G. Corona et.al., Sperm recovery and ICSI outcomes in men with non-obstructive azoospermia: a systematic review and meta-analysis. Hum Reprod Update. 2019 Nov 5; 25 (6): 733-757. doi: 10.1093 / humupd / dmz028].

Тестикулярная ткань может быть получена при открытой биопсии яичка с микродиссекцией или без нее, либо с помощью подкожной биопсии иглой [Экстракорпоральное оплодотворение. Кей Элдер, Брайан Дэйл. Эктракорпоральное оплодотворение. Москва. МЕДпресс-информ. 2008]. Тестикулярные образцы всегда контаминированы большим количеством несперматогенных клеток и эритроцитов, часто - клетками сперматогенного эпителия, а также клеточным дебрисом, что требует дополнительных шагов для выделения сперматозоидов. Так, для выделения половых клеток из извитых семенных канальцев яичка на первоначальном этапе обработки для получения однородной суспензии клеток применяют ферментативный (инкубирование биоптата с ферментом коллагеназой) или механический (измельчение) методы. Testicular tissue can be obtained with an open testicular biopsy with or without microdissection, or with a subcutaneous biopsy with a needle [In Vitro Fertilization. Kay Elder, Brian Dale. Ectracorporeal fertilization. Moscow. MEDpress-inform. 2008]. Testicular samples are always contaminated with large numbers of non-spermatogenic cells and red blood cells, often with spermatogenic epithelial cells, as well as cellular debris, which requires additional steps to isolate the sperm. So, for the isolation of germ cells from the convoluted seminiferous tubules testicles at the initial stage of processing to obtain a homogeneous suspension of cells, enzymatic (incubation of a biopsy sample with the collagenase enzyme) or mechanical (grinding) methods are used.

Дальнейшую обработку суспензии клеток осуществляют методом простой отмывки центрифугированием с последующим поиском и извлечением сперматозоидов из полученного осадка из эритроцитов, несперматогенных клеток, клеток сперматогенного эпителия и клеточного дебриса [Руководство ВОЗ по исследованию и обработке эякулята человека. Пятое издание. Всемирная организация здравоохранения. "Медико-генетический научный центр" РАН. Издательство "Капитал Принт", Москва, 2012].Further processing of the cell suspension is carried out by the method of simple washing by centrifugation, followed by the search and extraction of spermatozoa from the obtained sediment from erythrocytes, non-spermatogenic cells, cells of spermatogenic epithelium and cellular debris [WHO Guidelines for the Study and Processing of Human Ejaculate. Fifth edition. World Health Organization. "Medical Genetic Research Center" RAS. Capital Print Publishing House, Moscow, 2012].

Таким образом, существующие на сегодняшний день подходы в выделении (получении) эпидидимальных или тестикулярных сперматозоидов из материала аспирации/биопсии основаны на методе центрифугирования с получением клеточного осадка, в котором сперматозоиды (часто единичные) находятся среди преобладающей массы других клеточных элементов, что физически затрудняет, а в ряде случаев делает невозможным поиск и извлечение сперматозоидов (особенно в случаях их изначально малого количества). В связи с этим, даже при наличии сперматозоидов в полученном образце ткани, не всегда возможно их извлечение и использование для ICSI. Таким образом, эффективность общепринятых методов получения сперматозоидов из эпидидимальной или тестикулярной ткани ограничена минимально достаточным количеством сперматозодов в образце, при котором возможны поиск и физическое выделение отдельных половых клеток из осадка после центрифугирования.Thus, the current approaches to the isolation (obtaining) of epididymal or testicular spermatozoa from aspiration / biopsy material are based on the centrifugation method with obtaining a cell sediment, in which spermatozoa (often single) are among the predominant mass of other cellular elements, which physically complicates and in some cases it makes it impossible to search for and retrieve spermatozoa (especially in cases of initially small numbers). Therefore, even if there are sperm in the resulting tissue sample, it is not always possible to retrieve and use them for ICSI. Thus, the effectiveness of conventional methods for obtaining spermatozoa from epididymal or testicular tissue is limited by the minimum sufficient number of spermatozoa in the sample, which makes it possible to search for and physically isolate individual germ cells from the sediment after centrifugation.

Из запатентованных методов, относящихся к выделению сперматозоидов, известен способ удаления вируса иммунодефицита человека из спермы мужчины. Способ предусматривает отделение подвижных сперматозоидов от семенной плазмы и сопутствующих клеток путем центрифугирования и последующей инкубации в специальных средах. Согласно изобретению сперму центрифугируют в градиенте плотности (Sil-Select Plus) при 300 g в растворах в течение 20 минут, затем удаляют супернатант. Осадок, содержащий сперматозоиды, аспирируют пипеткой, добавляют среду для промывки спермы FertiCult Flushing medium и центрифугируют при 300 g 10 минут, после чего удаляют супернатант до осадка. Далее осадок, содержащий сперматозоиды, покрывают 2 мл. среды FertiCult Flushing medium, пробирку помещают в инкубатор на 80-90 минут, наиболее подвижные сперматозоиды передвигаются в среду, их аспирируют в объеме 0,7 мл. [патент РФ 2526494 МПК С12N 7/00, опубл. 20.08.2014 г.]. Данная методика применима к обработке спермы и выделению из нее сперматозоидов, отмытых от вируса, и включает в себя комбинацию общепринятых методов обработки спермы: центрифугирование в градиенте плотности и простую отмывку с последующим самостоятельным всплытием подвижных сперматозоидов из осадка. Метод применим к обработке спермы с относительно нормальными характеристиками, в которой содержатся подвижные сперматозоиды, способные к самостоятельному всплытию в достаточном для их выделения количестве. Метод не применим к сперме со сниженными показателями концентрации и подвижности, а так же к материалу аспирации/биопсии. From the patented methods related to the extraction of sperm, a method is known for removing the human immunodeficiency virus from the sperm of a man. The method provides for the separation of motile spermatozoa from seminal plasma and associated cells by centrifugation and subsequent incubation in special media. According to the invention, sperm is centrifuged in a density gradient (Sil-Select Plus) at 300 g in solutions for 20 minutes, then the supernatant is removed. The sediment containing spermatozoa is aspirated with a pipette, FertiCult Flushing medium is added and centrifuged at 300 g for 10 minutes, after which the supernatant is removed to sediment. Next, the sperm sediment is covered with 2 ml. FertiCult Flushing medium, the tube is placed in an incubator for 80-90 minutes, the most motile spermatozoa move into the medium, they are aspirated in a volume of 0.7 ml. [RF patent 2526494 IPC S12N 7/00, publ. 08/20/2014]. This technique is applicable to the processing of sperm and the isolation of sperm from it, washed from the virus, and includes a combination of conventional semen processing methods: density gradient centrifugation and simple washing, followed by independent ascent of motile sperm from the sediment. The method is applicable to the processing of sperm with relatively normal characteristics, which contain motile spermatozoa that are capable of floating on their own in sufficient quantity for their release. The method is not applicable to sperm with reduced concentration and motility, as well as to aspiration / biopsy material.

Известен способ подготовки спермы для внутриматочной инсеминации [патент РФ 2317072 МПК А61К 31/02, А61Р 15/08, опубл. 20.02.2008 г.] путем забора спермы, добавления физиологического раствора и двухкратного центрифугирования по 10 минут при 1500 оборотах в минуту. После центрифугирования в полученную массу сперматозоидов вводят перфторан в соотношении 1:3, выдерживают в течение 3-5 минут, проводят процедуру инсеминации. В указанном способе использован метод простой отмывки спермы с последующим самостоятельным всплытием подвижных сперматозоидов из осадка. Метод применим к обработке спермы с относительно нормальными характеристиками, в которой содержатся подвижные сперматозоиды, способные к самостоятельному всплытию в достаточном для их выделения количестве. Метод не применим к сперме с выраженным снижением показателей концентрации и подвижности, а так же к материалу аспирации/биопсии. A known method of preparing sperm for intrauterine insemination [RF patent 2317072 IPC A61K 31/02, A61P 15/08, publ. 02/20/2008] by taking semen, adding saline and centrifugation twice for 10 minutes at 1500 rpm. After centrifugation, perftoran is injected into the resulting mass of spermatozoa in a ratio of 1: 3, kept for 3-5 minutes, and the insemination procedure is carried out. This method uses the method of simple washing of sperm with subsequent independent emergence of motile spermatozoa from the sediment. The method is applicable to the processing of sperm with relatively normal characteristics, which contain motile spermatozoa that are capable of floating on their own in sufficient quantity for their release. The method is not applicable to sperm with a pronounced decrease in concentration and motility, as well as to aspiration / biopsy material.

Технической проблемой, решаемой предлагаемым изобретением, является отделение сперматозоидов, в том числе неподвижных и при их критически малом (единичном) количестве, от массы несперматогенных клеток, эритроцитов, клеток сперматогенного эпителия и клеточного дебриса, полученных при аспирации и/или биопсии из эпидидимиса и/или яичка с возможностью их последующего использования для оплодотворения ооцитов и/или криоконсервации. The technical problem solved by the present invention is the separation of spermatozoa, including immotile ones and with their critically small (single) amount, from the mass of non-spermatogenic cells, erythrocytes, spermatogenic epithelial cells and cellular debris obtained by aspiration and / or biopsy from the epididymis and / or testicles with the possibility of their subsequent use for fertilization of oocytes and / or cryopreservation.

Технический результат состоит в получении (выделении) чистой фракции сперматозоидов (в том числе единичных) из аспирата эпидидимиса или биоптата яичка, которые можно использовать для оплодотворения ооцитов методом ICSI и/или криоконсервации, в том числе при их критически малом количестве, когда выделение сперматозоидов стандартными методами, основанными на получении осадка клеток при центрифугировании, не эффективно.The technical result consists in obtaining (isolating) a pure fraction of spermatozoa (including single ones) from an epididymis aspirate or a testicular biopsy sample, which can be used for fertilization of oocytes by the ICSI method and / or cryopreservation, including when they are critically small in number, when sperm extraction is standard methods based on obtaining a cell pellet during centrifugation are not effective.

Для достижения вышеуказанного технического результата в способе выделения сперматозоидов из материала аспирации и/или биопсии из эпидидимиса и/или яичка, отделение сперматозоидов от других клеточных элементов осуществляют путем, по меньшей мере, двух циклов центрифугирования, с отбором для каждого последующего цикла центрифугирования полученного в результате предыдущего цикла центрифугирования супернатанта, центрифугирование проводят при 200 - 350 g в течение 1-2 минут, циклы центрифугирования супернатанта проводят до отсутствия видимого осадка.To achieve the above technical result in a method for isolating spermatozoa from aspiration and / or biopsy material from the epididymis and / or testis, the separation of spermatozoa from other cellular elements is carried out by at least two centrifugation cycles, with the selection for each subsequent centrifugation cycle obtained as a result the previous cycle of centrifugation of the supernatant, centrifugation is carried out at 200 - 350 g for 1-2 minutes, cycles of centrifugation of the supernatant are carried out until there is no visible precipitate.

Материал для поиска и выделения сперматозоидов получают путем аспирации или биопсии из придатка или яичка. Материал биопсии перед центрифугированием предварительно обрабатывают механическим или ферментативным способом для получения клеточной суспензии. Предпочтительно центрифугирование проводить при 280-320 g в течение одной минуты при объеме материала 8-12 мл. Среднее количество последовательных циклов центрифугирования составляет от 5 до 12. При каждом последующем цикле параметры центрифугирования (центробежная сила и время) могут быть сохранены, а могут быть увеличены относительно первого цикла. Циклы центрифугирования проводят до отсутствия видимого осадка, при этом в большинстве случаев получают прозрачный супернатант. Далее, при необходимости концентрирования полученной фракции сперматозоидов в минимальном объеме, полученный в последнем цикле супернатант центрифугируют при 250-350 g в течение 5-10 минут для получения сконцентрированной фракции выделенных сперматозоидов.Material for the search and isolation of spermatozoa is obtained by aspiration or biopsy from the epididymis or testicle. Before centrifugation, the biopsy material is pretreated by a mechanical or enzymatic method to obtain a cell suspension. Preferably, centrifugation is carried out at 280-320 g for one minute with a material volume of 8-12 ml. The average number of successive centrifugation cycles is from 5 to 12. With each subsequent cycle, the centrifugation parameters (centrifugal force and time) can be saved or increased relative to the first cycle. Cycles of centrifugation are carried out until there is no visible precipitate, and in most cases a clear supernatant is obtained. Further, if it is necessary to concentrate the obtained fraction of spermatozoa in a minimum volume, the supernatant obtained in the last cycle is centrifuged at 250-350 g for 5-10 minutes to obtain a concentrated fraction of isolated spermatozoa.

Предложенный способ позволяет выделить из материала аспирации/биопсии даже единичные мужские половые клетки и использовать их для оплодотворения, особенно при критически малом количестве, когда общепринятые подходы могут быть неэффективными. The proposed method makes it possible to isolate even single male germ cells from the aspiration / biopsy material and use them for fertilization, especially when the number is critically small, when conventional approaches may be ineffective.

Предложенный способ основан на методе дифференциального центрифугирования, который ранее никогда не был применен в работе с мужскими половыми клетками человека, в том числе при их получении из придатка или яичка.The proposed method is based on the method of differential centrifugation, which has never been previously used in the work with human male germ cells, including when they are obtained from the epididymis or testis.

Дифференциальное центрифугирование - это широко используемый метод выделения и очистки различных биологических объектов, таких как вирусы, клетки, субклеточные органеллы, белки и нуклеиновые кислоты, которые растворены или диспергированы в биологически релевантных растворителях [De Duve, C. Exploring cells with a centrifuge. Nobel Lecture. 1974, http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/ laureates/1974/duve-lecture.html.].Differential centrifugation is a widely used method for the isolation and purification of various biological objects, such as viruses, cells, subcellular organelles, proteins and nucleic acids, which are dissolved or dispersed in biologically relevant solvents [De Duve, C. Exploring cells with a centrifuge. Nobel Lecture. 1974, http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/ laureates / 1974 / duve-lecture.html.].

Центрифугирование вызывает осаждение частиц, которые тяжелее растворителя. Исходный раствор обычно содержит многокомпонентную смесь частиц, которые различаются по размеру и плотности, а, следовательно, и по скорости их осаждения. Метод дифференциального центрифугирования позволяет выборочно осаждать интересующие компоненты в результате повторяющихся циклов центрифугирования - в центробежном поле все частицы (в данном случае клетки) оседают по-разному: крупные быстрее мелких. На дне пробирки в результате центрифугирования образуется осадок, или седимент, частиц. Жидкость над осадком называется супернатантом, из него можно собрать достаточно чистую фракцию самых маленьких частиц. Таким образом клетки, у которых имеется достаточная разница в размере и скорости седиментации, можно отделить друг от друга, при этом необходима определенная комбинация относительного центробежного ускорения и времени центрифугирования, эффективная для выделения компонентов данной многокомпонентной смеси [Ohlendieck, Kay; Harding, Stephen E. (19 April 2018). "Centrifugation and Ultracentrifugation". Wilson and Walker's Principles and Techniques of Biochemistry and Molecular Biology: 424–453. doi:10.1017/9781316677056.014. ISBN 9781107162273]. Centrifugation causes precipitation of particles that are heavier than the solvent. The initial solution usually contains a multicomponent mixture of particles that differ in size and density, and, consequently, in their sedimentation rate. The method of differential centrifugation allows you to selectively precipitate the components of interest as a result of repeated centrifugation cycles - in a centrifugal field, all particles (in this case, cells) settle in different ways: large ones are faster than small ones. At the bottom of the tube, as a result of centrifugation, a precipitate, or sediment, of particles is formed. The liquid above the sediment is called the supernatant, and a fairly pure fraction of the smallest particles can be collected from it. Thus, cells that have a sufficient difference in size and sedimentation rate can be separated from each other, while a certain combination of relative centrifugal acceleration and centrifugation time is required, effective to isolate the components of a given multicomponent mixture [Ohlendieck, Kay; Harding, Stephen E. (19 April 2018). "Centrifugation and Ultracentrifugation". Wilson and Walker's Principles and Techniques of Biochemistry and Molecular Biology: 424-453. doi: 10.1017 / 9781316677056.014. ISBN 9781107162273].

Принцип дифференциального центрифугирования в изобретении впервые применяют к выделению сперматозоидов из тестикулярной или эпидидимальной ткани: сперматозоиды по массе меньше других клеток, в преобладающем количестве присутствующих в материале биопсии/аспирации (эритроцитов, несперматогенных клеток и клеток сперматогенного эпителия), поэтому их можно эффективно отделить от этих клеток. В результате дифференциального центрифугирования при подобранном для данной клеточной суспензии экспериментальным путем режиме центрифугирования, возможно получение верхней фракции (супернатанта), свободной от других элементов (эритроцитов, несперматогенных клеток, клеток сперматогенного эпителия и клеточного дебриса), но содержащей сперматозоиды. The principle of differential centrifugation in the invention is for the first time applied to the isolation of spermatozoa from testicular or epididymal tissue: spermatozoa are smaller in mass than other cells, in the predominant amount present in the biopsy / aspiration material (erythrocytes, non-spermatogenic cells and cells of spermatogenic epithelium), therefore they can be effectively separated from these cells. As a result of differential centrifugation with an experimentally selected centrifugation mode for a given cell suspension, it is possible to obtain an upper fraction (supernatant) free of other elements (erythrocytes, non-spermatogenic cells, cells of spermatogenic epithelium and cellular debris), but containing spermatozoa.

Предложенный дифференциальный подход в выделении мужских половых клеток значительно более эффективен по сравнению с традиционным методом центрифугирования (простой отмывки), так как позволяет избежать осадка, в котором теряются или залипают сперматозоиды,что делает их последующее выделение в ряде случаев невозможным ввиду их критически малого количества..The proposed differential approach in the isolation of male germ cells is much more effective than the traditional method of centrifugation (simple washing), since it avoids the sediment in which spermatozoa are lost or stick, which makes their subsequent isolation in some cases impossible due to their critically small number. ...

Изобретение поясняется следующими материалами:The invention is illustrated by the following materials:

Фиг. 1. Материал биопсии яичка после механической обработки (х200). В поле зрения 1 сперматозоид (указан стрелкой).FIG. 1. Testicular biopsy material after mechanical processing (x200). There is 1 sperm in the field of view (indicated by an arrow).

Фиг. 2. Применение способов простой отмывки (А) и дифференциального центрифугирования (Б) к обработке двух частей одного материала биопсии яичка.FIG. 2. Application of simple washing (A) and differential centrifugation (B) methods to the processing of two parts of the same testicular biopsy material.

Фиг. 3. Осадок эритроцитов, клеток сперматогенного эпителия, несперматогенных клеток и клеточного дебриса после простой отмывки, содержащий единичные сперматозоиды (х400). Представлено 6 полей зрения со сперматозоидами (обозначены стрелками).FIG. 3. Sediment of erythrocytes, cells of spermatogenic epithelium, non-spermatogenic cells and cell debris after simple washing, containing single spermatozoa (x400). There are 6 fields of view with spermatozoa (indicated by arrows).

Фиг. 4. Сконцентрированная фракция сперматозоидов, свободная от большей части эритроцитов, клеток сперматогенного эпителия и несперматогенных клеток, полученная в результате дифференциального центрифугирования (х400). Представлено 6 полей зрения со сперматозоидами (обозначены стрелками).FIG. 4. Concentrated sperm fraction, free of most of the erythrocytes, spermatogenic epithelial cells and non-spermatogenic cells, obtained as a result of differential centrifugation (x400). There are 6 fields of view with spermatozoa (indicated by arrows).

Способ выделения сперматозоидов из материала аспирации и/или биопсии из придатка (эпидидимиса) и/или яичка для использования в программах экстракорпорального оплодотворения и/или криоконсервации, осуществляют следующим образом.A method for isolating spermatozoa from aspiration and / or biopsy material from the epididymis (epididymis) and / or testis for use in in vitro fertilization and / or cryopreservation programs is carried out as follows.

Полученный методами аспирации или биопсии материал эпидидимиса/яичка помещают в отмывочную среду для гамет человека на основе ХЕПЕС-буфера. При необходимости осуществляют стандартную механическую или ферментативную обработку ткани с целью ее гомогенизации (получения суспензии). The epididymis / testis material obtained by aspiration or biopsy is placed in a washing medium for human gametes based on HEPES-buffer. If necessary, carry out standard mechanical or enzymatic processing of the tissue in order to homogenize it (obtain a suspension).

Материал аспирации/биопсии или полученную после стандартной обработки суспензию клеток в отмывочной среде в объеме 8-12 мл. помещают в пробирку для центрифугирования с коническим дном и центрифугируют при заданных параметрах центробежной силы и времени при 200-350 g в течение 1-2 минут. Центробежная сила и время центрифугирования зависят от исходного объема образца, концентрации сперматозоидов, степени контаминации несперматогенными клетками, эритроцитами, клетками сперматогенного эпителия. При выборе режима дифференциального центрифугирования для каждого случая учитывают, что сильно контаминированные образцы следует доводить отмывочной средой до большего объема (10-12 мл). Применение центробежной силы ниже 200 g и/или времени центрифугирования менее 1 минуты является малоэффективным, так как эритроциты, несперматогенные клетки и клетки сперматогенного эпителия не оседают в полной мере на дно пробирки; применение центробежной силы выше 350 g и/или времени более 2 минут приводит к одновременному осаждению как эритроцитов, несперматогенных клеток и клеток сперматогенного эпителия, так и сперматозоидов, что не позволяет эффективно выделить чистую фракцию последних. Так, для полученного при открытой биопсии яичка с микродиссекцией материала биопсии яичка, после механической обработки оптимальным является сочетание следующих параметров последовательного центрифугирования: 300 g в течение 1 минуты в объеме 8-10 мл. Aspiration / biopsy material or a cell suspension obtained after standard processing in a washing medium in a volume of 8-12 ml. placed in a test tube for centrifugation with a conical bottom and centrifuged at the given parameters of centrifugal force and time at 200-350 g for 1-2 minutes. The centrifugal force and centrifugation time depend on the initial sample volume, sperm concentration, degree of contamination with non-spermatogenic cells, erythrocytes, and spermatogenic epithelial cells. When choosing the mode of differential centrifugation for each case, take into account that heavily contaminated samples should be brought up to a larger volume (10-12 ml) with a washing medium. The use of centrifugal force below 200 g and / or centrifugation time less than 1 minute is ineffective, since erythrocytes, non-spermatogenic cells and cells of spermatogenic epithelium do not fully settle to the bottom of the tube; application of centrifugal force above 350 g and / or time more than 2 minutes leads to the simultaneous sedimentation of both erythrocytes, non-spermatogenic cells and cells of the spermatogenic epithelium, and spermatozoa, which does not effectively isolate the pure fraction of the latter. So, for the testicular biopsy material obtained with an open testis biopsy with microdissection, after mechanical processing, the combination of the following parameters of sequential centrifugation is optimal: 300 g for 1 minute in a volume of 8-10 ml.

После каждого центрифугирования супернатант переносят в новую пробирку и повторно центрифугируют при исходных параметрах или при увеличенной центробежной силе и/или увеличенном времени в зависимости от кондиции образца, при этом режимы центрифугирования не должны выходить за установленный интервал: центробежная сила 200-350 g, время 1-2 минуты. Повторяющиеся раунды центрифугирования супернатанта производят до получения чистой (прозрачной) надосадочной жидкости (супернатанта) и/или до момента отсутствия видимого осадка; количество раундов центрифугирования в среднем варьирует от 5 до 12 и зависит от исходной степени контаминации образца эритроцитами, несперматогенными клетками и клетками сперматогенного эпителия. After each centrifugation, the supernatant is transferred to a new tube and re-centrifuged at the initial parameters or at increased centrifugal force and / or increased time, depending on the condition of the sample, while the centrifugation modes should not go beyond the set interval: centrifugal force 200-350 g, time 1 -2 minutes. Repeated rounds of supernatant centrifugation are carried out until a clear (transparent) supernatant is obtained and / or until there is no visible precipitate; the number of rounds of centrifugation varies on average from 5 to 12 and depends on the initial degree of contamination of the sample with erythrocytes, non-spermatogenic cells and cells of spermatogenic epithelium.

Полученный в результате дифференциального центрифугирования чистый (прозрачный) супернатант, в котором содержатся сперматозоиды, но из которого удалена основная масса других клеток, в полученном объеме может быть криоконсервирован или использован для отбора из него сперматозоидов при проведении оплодотворения. При необходимости получения концентрированной фракции выделенных сперматозоидов супернатант центрифугируют при 250-350 g в течение 5-10 минут (в зависимости от объема пробы) с целью их концентрации в минимальном объеме. Полученный в результате последнего раунда центрифугирования осадок представляет собой чистую концентрированную фракцию сперматозоидов, которая также может быть использована для оплодотворения ооцитов методом ICSI и/или криоконсервирована для отложенного использования в программе ЭКО. The pure (transparent) supernatant obtained as a result of differential centrifugation, which contains spermatozoa, but from which the bulk of other cells have been removed, can be cryopreserved in the resulting volume or used to select spermatozoa from it during fertilization. If it is necessary to obtain a concentrated fraction of isolated spermatozoa, the supernatant is centrifuged at 250-350 g for 5-10 minutes (depending on the sample volume) in order to concentrate them in a minimum volume. The pellet obtained from the last round of centrifugation is a pure concentrated sperm fraction, which can also be used for fertilization of oocytes by the ICSI method and / or cryopreserved for deferred use in the IVF program.

Реализация предложенного способа подтверждена клиническими данными. Всего было выполнено 257 операций по получению материала из яичка/эпидидимиса у пациентов с азооспермией. 223 пациентам с диагнозом необструктивная (секреторная) азооспермия (НОА) была проведена операция биопсии из яичка с микродиссекцией под контролем операционного микроскопа (micro-TESE). 34 пациентам с диагнозом обструктивная азооспермия (ОА) была проведена аспирация/биопсия из эпидидимиса (придатка), в том числе под контролем операционного микроскопа (MESA/micro-MESE). The implementation of the proposed method is confirmed by clinical data. A total of 257 operations were performed to obtain material from the testis / epididymis in patients with azoospermia. 223 patients diagnosed with non-obstructive (secretory) azoospermia (NOA) underwent testicular biopsy with microdissection under the control of an operating microscope (micro-TESE). 34 patients diagnosed with obstructive azoospermia (OA) underwent aspiration / biopsy from the epididymis (epididymis), including under the control of an operating microscope (MESA / micro-MESE).

Полученный материал обрабатывали механическим способом (за исключением аспирата из эпидидимиса) и исследовали под микроскопом. При визуализации хотя бы одного сперматозоида во всем объеме пробы считали, что сперматозоиды обнаружены. The resulting material was processed mechanically (with the exception of the epididymis aspirate) and examined under a microscope. When visualizing at least one sperm in the entire sample volume, it was considered that spermatozoa were found.

Частота обнаружения (наличия) сперматозоидов при НОА составила 39,9%, что согласуется с опубликованными данными. В группе с НОА сперматозоиды во всех случаях обнаружения были представлены в малом или единичном количестве.The detection rate (presence) of spermatozoa in NOA was 39.9%, which is consistent with published data. In the group with NOA, spermatozoa in all cases of detection were presented in small or single numbers.

Частота обнаружения (наличия) сперматозоидов при ОА составила 100%. Указанная эффективность обнаружения сперматозоидов при ОА обусловлена сохраненным сперматогенезом при нарушенной проходимости семявыносящих путей. Качество материала в группе ОА варьировало от высокого содержания сперматозоидов до их присутствия в единичном количестве.The frequency of detection (presence) of spermatozoa in OA was 100%. The indicated efficiency of sperm detection in OA is due to preserved spermatogenesis with impaired patency of the vas deferens. The quality of the material in the OA group varied from a high sperm count to a single number.

Выделение сперматозоидов во всех случаях осуществляли методом дифференциального центрифугирования. В группе с НОА эффективность выделения сперматозоидов предложенным способом (с последующим использованием для ЭКО и/или криоконсервацией) составила 98,8%. Сопоставимый по эффективности уровень выделения сперматозоидов из хирургически полученного материала общепринятыми методами ранее никогда заявлен не был. Высокая эффективность выделения сперматозоидов обусловлена особенностью метода дифференциального центрифугирования: в ходе обработки удается избежать концентрированного клеточного осадка, из которого выделение сперматозоидов крайне затруднено или технически невозможно, особенно в случаях их малого (штучного) количества. Isolation of spermatozoa in all cases was carried out by the method of differential centrifugation. In the group with NOA, the efficiency of sperm isolation by the proposed method (with subsequent use for IVF and / or cryopreservation) was 98.8%. The level of sperm extraction from a surgically obtained material comparable in efficiency has never been previously declared by conventional methods. The high efficiency of sperm isolation is due to the peculiarity of the differential centrifugation method: during processing, it is possible to avoid a concentrated cell sediment, from which the isolation of spermatozoa is extremely difficult or technically impossible, especially in cases of a small (piece) number.

Выделенные из материала биопсии/аспирации методом дифференциального центрифугирования сперматозоиды использовали для оплодотворения ооцитов супруги, полученных в тот же день (синхронный цикл ЭКО) и/или криоконсервировали для отсроченного использования в программе ЭКО/ICSI (несинхронный цикл ЭКО). Избыточные эмбрионы, полученные в программах ЭКО, криоконсервировали для отсроченного использования в программах переноса размороженных эмбрионов (ПРЭ). Spermatozoa isolated from biopsy / aspiration material by differential centrifugation were used to fertilize spouse's oocytes obtained on the same day (synchronous IVF cycle) and / or cryopreserved for delayed use in the IVF / ICSI program (non-synchronous IVF cycle). The surplus embryos obtained in IVF programs were cryopreserved for delayed use in thawed embryo transfer (FDE) programs.

В группах НОА и ОА всего было проведено 147 и 47 циклов ВРТ с переносом эмбрионов соответственно, которые включали в себя три вида программ: синхронный цикл ЭКО, несинхронный цикл ЭКО и перенос размороженных эмбрионов (ПРЭ), полученных и криоконсервированных в первых двух видах программ. In the NOA and OA groups, 147 and 47 cycles of ART with embryo transfer, respectively, were carried out, which included three types of programs: synchronous IVF cycle, asynchronous IVF cycle, and thawed embryo transfer (DE) obtained and cryopreserved in the first two types of programs.

Получено 47 беременностей у 88 пациентов с НОА в 147 циклах ВРТ (52,8% на пациента; 31,9% на цикл ВРТ) и 18 беременностей у 34 пациентов с ОА в 47 циклах ВРТ (52,9% на пациента; 38,3% на цикл ВРТ). There were 47 pregnancies in 88 patients with NOA in 147 ART cycles (52.8% per patient; 31.9% per ART cycle) and 18 pregnancies in 34 patients with OA in 47 ART cycles (52.9% per patient; 38, 3% per ART cycle).

Таким образом, предложенный способ выделения сперматозоидов из материала аспирации/биопсии из эпидидимиса /яичка с использованием подхода дифференциального центрифугирования показал высокую эффективность как в получении сперматозоидов (в том числе в случаях их единичного количества), так и при их использовании в программах ВРТ и криоконсервации. Thus, the proposed method for isolating spermatozoa from aspiration / biopsy material from the epididymis / testis using the differential centrifugation approach has shown high efficiency both in obtaining spermatozoa (including in cases of a single amount) and when using them in ART and cryopreservation programs.

КЛИНИЧЕСКИЕ ПРИМЕРЫCLINICAL EXAMPLES

Пример 1. Пациент А., 34 г., азооспермия, секреторная форма (НОА). В результате биопсии из яичка под контролем операционного микроскопа (micro-TESE) был получен достаточный объем материала, в котором после первичной механической обработки были визуализированы единичные сперматозоиды (1 на 20 полей зрения, х200), Фиг. 1. Механически обработанный материал биопсии был разделен на две части. Одна часть была обработана традиционным способом простой отмывки, вторая часть была обработана методом дифференциального центрифугирования с последующим концентрированием в минимальном объеме. В результате простой отмывки получен осадок (Фиг. 2А) из эритроцитов, клеток сперматогенного эпителия и несперматогенных клеток, содержащий единичные сперматозоиды (1 на 7 полей зрения, х400), Фиг. 3. В результате дифференциального центрифугирования фракция сперматозоидов была отделена от эритроцитов, клеток сперматогенного эпителия и несперматогенных клеток и сконцентрирована в минимальном объеме (Фиг. 2Б), содержание сперматозоидов составило 2-5 в поле зрения (х400) (Фиг. 4). Из материала, обработанного методом дифференциального центрифугирования (Фиг. 4), удалось извлечь сперматозоиды для оплодотворения ооцитов супруги Пациента А., Пациентки А., методом ICSI в синхронном цикле ЭКО (получены эмбрионы), часть сперматозоидов криоконсервирована. Из осадка, полученного в результате простого центрифугирования (Фиг. 3), извлечение сперматозоидов для ICSI было крайне затруднено и не проводилось, криоконсервация данного материала не была рекомендована. Example 1. Patient A., 34, azoospermia, secretory form (NOA). As a result of a testicular biopsy under the control of an operating microscope (micro-TESE), a sufficient volume of material was obtained, in which, after primary mechanical processing, single spermatozoa were visualized (1 per 20 fields of view, x200), Fig. 1. The machined biopsy material was split in two. One part was processed by the traditional method of simple washing, the second part was processed by the method of differential centrifugation, followed by concentration in the minimum volume. As a result of simple washing, a sediment (Fig. 2A) was obtained from erythrocytes, cells of spermatogenic epithelium and non-spermatogenic cells, containing single spermatozoa (1 per 7 fields of view, x400), Fig. 3. As a result of differential centrifugation, the sperm fraction was separated from erythrocytes, spermatogenic epithelial cells and non-spermatogenic cells and concentrated in a minimal volume (Fig. 2B), the sperm count was 2-5 per field of view (x400) (Fig. 4). From the material processed by the method of differential centrifugation (Fig. 4), it was possible to extract spermatozoa for fertilization of the oocytes of the wife of Patient A., Patient A., by the ICSI method in a synchronous IVF cycle (embryos obtained), part of the spermatozoa was cryopreserved. From the sediment obtained as a result of simple centrifugation (Fig. 3), the extraction of spermatozoa for ICSI was extremely difficult and was not carried out, and cryopreservation of this material was not recommended.

Пример 2. Пациент М., 38 л., азооспермия, секреторная форма (НОА). В анамнезе Пациента М. две неудачные операции биопсии яичка: сперматозоиды в биоптате присутствуют, но, ввиду их малого количества, попытки их выделения методом простой отмывки ранее были неуспешны. В результате очередной биопсии из яичка под контролем операционного микроскопа (micro-TESE) был получен материал, в котором после первичной механической обработки были визуализированы единичные сперматозоиды (1 на 30 полей зрения, х200), материал обработан методом дифференциального центрифугирования с последующим концентрированием в минимальном объеме. В результате обработки получена фракция сперматозоидов (1 на поле зрения, х200), сперматозоиды выделены и использованы для оплодотворения ооцитов супруги Пациента М., Пациентки И., методом ICSI в синхронном цикле ЭКО, в результате лечения получена беременность. Example 2. Patient M., 38 years old, azoospermia, secretory form (NOA). In the anamnesis of Patient M. there are two unsuccessful testicular biopsy operations: spermatozoa are present in the biopsy sample, but, due to their small number, attempts to isolate them by a simple washing method were previously unsuccessful. As a result of another biopsy from the testicle under the control of an operating microscope (micro-TESE), material was obtained in which, after primary mechanical processing, single spermatozoa were visualized (1 per 30 fields of view, x200), the material was processed by the method of differential centrifugation followed by concentration in a minimum volume ... As a result of processing, a sperm fraction was obtained (1 per field of view, x200), sperm were isolated and used to fertilize the oocytes of the wife of Patient M., Patient I., using the ICSI method in a synchronous IVF cycle, and a pregnancy was obtained as a result of treatment.

Пример 3. Пациент П., 35 л., азооспермия, секреторная форма (НОА). В анамнезе Пациента П. биопсия яичка, при которой был получен материал, содержащий сперматозоиды. Методом простой отмывки была получена концентрированная проба небольшого объема, содержащая сперматозоиды. В связи с крайне низкой концентрацией сперматозоидов на фоне высокого содержания эритроцитов и других клеток, материал был сконцентрирован до минимального объема, равного объему одной криосоломины (200 мкл); выполнена криоконсервация. Данный криоматериал был разморожен и использован в программе ЭКО, беременность у супруги не наступила. При повторной биопсии яичка полученный материал был обработан методом дифференциального центрифугирования, в результате чего была выделена чистая фракция сперматозоидов в количестве, достаточном для использования в программе ЭКО/ICSI и для криоконсервации. Выделенные сперматозоиды криоконсервированы в восьми криосоломинах, осуществляется хранение полученного материала с целью использования в предстоящих программах ЭКО.Example 3. Patient P., 35 years old, azoospermia, secretory form (NOA). Patient P. has a history of testicular biopsy, in which material containing spermatozoa was obtained. A small volume concentrated sample containing spermatozoa was obtained by simple washing. Due to the extremely low concentration of spermatozoa against the background of a high content of erythrocytes and other cells, the material was concentrated to a minimum volume equal to the volume of one cryosol (200 μl); cryopreservation performed. This cryomaterial was thawed and used in the IVF program, the wife did not become pregnant. During the repeated testicular biopsy, the obtained material was processed by the method of differential centrifugation, as a result of which a pure fraction of spermatozoa was isolated in an amount sufficient for use in the IVF / ICSI program and for cryopreservation. The isolated spermatozoa are cryopreserved in eight cryosolomins, the obtained material is stored for use in upcoming IVF programs.

Пример 4. Пациент А., 28 лет, азооспермия, генетически обусловленная секреторная форма (делеция AZF-локуса). В биоптате яичка обнаружены единичные сперматозоиды. В результате дифференциального центрифугирования выделены единичные сперматозоиды и использованы для оплодотворения ооцитов супруги Пациента А., Пациентки Е., методом ICSI. Полученные эмбрионы криоконсервированы для отсроченного переноса в программе ПРЭ. Example 4. Patient A., 28 years old, azoospermia, genetically determined secretory form (deletion of the AZF-locus). Single sperm cells were found in the testicular biopsy. As a result of differential centrifugation, single spermatozoa were isolated and used to fertilize the oocytes of the wife of Patient A., Patient E., by the ICSI method. The resulting embryos were cryopreserved for delayed transfer in the PRE program.

Пример 5. Пациент С., 42 г., азооспермия, обструктивная форма (ОА). Из аспирата эпидидимиса методом дифференциального центрифугирования выделена чистая фракция сперматозоидов в достоточном для использования в программе ЭКО/ICSI и криоконсервации количестве. Криоконсеврация выделенных сперматозоидов осуществлена в 12 криосоломинах. В несинхронном цикле ЭКО проведено оплодотворение ооцитов супруги Пациента С., Пациентки С. методом ICSI с использованием размороженного материала одной криосоломины, осуществлен перенос одного эмбриона из полученных шести, беременность наступила. Избыточные эмбрионы криоконсервированы. Example 5. Patient S., 42, azoospermia, obstructive form (OA). From the epididymis aspirate by differential centrifugation, a pure fraction of spermatozoa was isolated in an amount sufficient for use in the IVF / ICSI program and cryopreservation. Cryopreservation of the isolated spermatozoa was carried out in 12 cryosolomines. In an asynchronous IVF cycle, the oocytes of the wife of Patient S., Patient S. were fertilized by the ICSI method using thawed material of one cryosol, one embryo out of six obtained was transferred, pregnancy began. Excess embryos are cryopreserved.

Claims (6)

1. Способ выделения сперматозоидов из материала аспирации и/или биопсии из придатка и/или яичка для использования в программах экстракорпорального оплодотворения и/или криоконсервации, включающий отделение сперматозоидов от других клеточных элементов полученного материала путем по меньшей мере двух циклов центрифугирования с отбором для каждого последующего цикла центрифугирования полученного в результате предыдущего цикла центрифугирования супернатанта, причем центрифугирование проводят при 200-350 g в течение 1-2 мин, циклы центрифугирования супернатанта проводят до отсутствия видимого осадка.1. A method of isolating spermatozoa from aspiration and / or biopsy material from the epididymis and / or testis for use in in vitro fertilization and / or cryopreservation programs, including the separation of spermatozoa from other cellular elements of the obtained material by at least two centrifugation cycles with selection for each subsequent centrifugation cycle of the supernatant obtained as a result of the previous centrifugation cycle, and centrifugation is carried out at 200-350 g for 1-2 min, supernatant centrifugation cycles are carried out until there is no visible precipitate. 2. Способ выделения сперматозоидов по п.1, отличающийся тем, что центрифугирование проводят при 300 g в течение 1 мин при объеме материала 8-12 мл.2. The method of sperm isolation according to claim 1, characterized in that centrifugation is carried out at 300 g for 1 min with a material volume of 8-12 ml. 3. Способ выделения сперматозоидов по п.1, отличающийся тем, что количество последовательных циклов центрифугирования составляет от 5 до 12.3. The method of sperm isolation according to claim 1, characterized in that the number of successive centrifugation cycles is from 5 to 12. 4. Способ выделения сперматозоидов по п.1, отличающийся тем, что при каждом последующем цикле центрифугирования увеличивают относительно первого и/или предыдущего цикла центробежную силу в пределах 200-350 g и/или время в течение 1-2 мин. 4. The method of sperm isolation according to claim 1, characterized in that with each subsequent centrifugation cycle, the centrifugal force is increased relative to the first and / or the previous cycle in the range of 200-350 g and / or time for 1-2 minutes. 5. Способ выделения сперматозоидов по п.1, отличающийся тем, что материал биопсии предварительно обрабатывают механическим или ферментативным способом для получения клеточной суспензии.5. The method of sperm isolation according to claim 1, characterized in that the biopsy material is pretreated by a mechanical or enzymatic method to obtain a cell suspension. 6. Способ выделения сперматозоидов по п.1, отличающийся тем, что супернатант, отобранный после последнего цикла центрифугирования при 200-350 g в течение 1-2 мин, концентрируют путем центрифугирования при 250-350 g в течение 5-10 мин. 6. The method of sperm isolation according to claim 1, characterized in that the supernatant taken after the last centrifugation cycle at 200-350 g for 1-2 minutes is concentrated by centrifugation at 250-350 g for 5-10 minutes.
RU2021109929A 2021-04-10 2021-04-10 Method for isolating spermatozoa from aspiration and/or biopsy material from an appendage and/or testicle for use in in vitro fertilization and/or cryopreservation programs RU2762489C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021109929A RU2762489C1 (en) 2021-04-10 2021-04-10 Method for isolating spermatozoa from aspiration and/or biopsy material from an appendage and/or testicle for use in in vitro fertilization and/or cryopreservation programs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021109929A RU2762489C1 (en) 2021-04-10 2021-04-10 Method for isolating spermatozoa from aspiration and/or biopsy material from an appendage and/or testicle for use in in vitro fertilization and/or cryopreservation programs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2762489C1 true RU2762489C1 (en) 2021-12-21

Family

ID=80039216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021109929A RU2762489C1 (en) 2021-04-10 2021-04-10 Method for isolating spermatozoa from aspiration and/or biopsy material from an appendage and/or testicle for use in in vitro fertilization and/or cryopreservation programs

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2762489C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113005077A (en) * 2021-03-19 2021-06-22 吉林大学第一医院 Preparation method of in-vitro testicular tissue living single sperm suspension
RU2807353C1 (en) * 2023-09-19 2023-11-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И.Кулакова" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for isolating sperm from testicular bioptate in patients with diagnosis of non-obstructive azoospermia for diagnosis of the presence of mature forms of spermatogenesis and their use in fertilization in the ivf/icsi program in marital married couples with different forms of infertility

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2317072C1 (en) * 2006-07-12 2008-02-20 Государственное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Новокузнецкий государственный институт усовершенствования врачей Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" Method for preparing sperm for carrying out intrauterine insemination
RU2526494C1 (en) * 2013-03-19 2014-08-20 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации" (ГБОУ ВПО ЧелГМА Минздрава России) Method of removing human immunodeficiency virus from male's sperm

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2317072C1 (en) * 2006-07-12 2008-02-20 Государственное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Новокузнецкий государственный институт усовершенствования врачей Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" Method for preparing sperm for carrying out intrauterine insemination
RU2526494C1 (en) * 2013-03-19 2014-08-20 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации" (ГБОУ ВПО ЧелГМА Минздрава России) Method of removing human immunodeficiency virus from male's sperm

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KATKOV I.I. et al. Influence of Centrifugation Regimes on Motility, Yield, and Cell Associations of Mouse Spermatozoa / Journal of Androtogy, 1998, vol. 19, N 2, pages 232-241. *
SHEKARRIZ M. et al. A Method of Human Semen Centrifugation to Minimize the Iatrogenic Sperm Injuries Caused by Reactive Oxygen Species / Eur Urol, 1995; 28, pages 31-35. *
ПЛОСКОНОС М.В. Сравнительная характеристика методов выделения сперматозоидов из нативного эякулята мужчин / КЛИНИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА, 2016; 61 (6), стр. 342-347. *
ПЛОСКОНОС М.В. Сравнительная характеристика методов выделения сперматозоидов из нативного эякулята мужчин / КЛИНИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА, 2016; 61 (6), стр. 342-347. KATKOV I.I. et al. Influence of Centrifugation Regimes on Motility, Yield, and Cell Associations of Mouse Spermatozoa / Journal of Androtogy, 1998, vol. 19, N 2, pages 232-241. SHEKARRIZ M. et al. A Method of Human Semen Centrifugation to Minimize the Iatrogenic Sperm Injuries Caused by Reactive Oxygen Species / Eur Urol, 1995; 28, pages 31-35. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113005077A (en) * 2021-03-19 2021-06-22 吉林大学第一医院 Preparation method of in-vitro testicular tissue living single sperm suspension
RU2807353C1 (en) * 2023-09-19 2023-11-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И.Кулакова" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for isolating sperm from testicular bioptate in patients with diagnosis of non-obstructive azoospermia for diagnosis of the presence of mature forms of spermatogenesis and their use in fertilization in the ivf/icsi program in marital married couples with different forms of infertility

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mortimer Sperm recovery techniques to maximize fertilizing capacity
Petroff et al. Isolation and culture of term human trophoblast cells
Taylor et al. Prevention of recurrent abortion with leucocyte transfusions
Koehler The mammalian sperm surface: studies with specific labeling techniques
EP1181524B1 (en) Method for enriching or depleting tumour cells obtained from a body fluid and kit suitable for this purpose
Pfeifer et al. Cervical trophoblasts for non-invasive single-cell genotyping and prenatal diagnosis
Crabbé et al. Enzymatic digestion of testicular tissue may rescue the intracytoplasmic sperm injection cycle in some patients with non-obstructive azoospermia.
WO2018006782A1 (en) Methods for isolating different types of single cells from ovary
US20180245036A1 (en) Oocytes derived from ovarian culture initially containing no oocytes
Bourne et al. Sperm preparation techniques
RU2762489C1 (en) Method for isolating spermatozoa from aspiration and/or biopsy material from an appendage and/or testicle for use in in vitro fertilization and/or cryopreservation programs
Bourne et al. Sperm preparation for intracytoplasmic injection: methods and relationship to fertilization results
Meniru et al. Studies of percutaneous epididymal sperm aspiration (PESA) and intracytoplasmic sperm injection
Bukowska et al. The effect of swim-up purification and incubation of cells on sperm viability in dogs of different ages.
Behki et al. Intracellular distribution of deoxyribosidic compounds in normal and regenerating liver and in Novikoff hepatoma
RU2770818C1 (en) Method for isolating spermatozoa from the ejaculate of patients with impaired spermatogenesis for use in in vitro fertilization and/or cryopreservation programs
Nordhoff et al. Sperm preparation for therapeutic IVF
RU2526494C1 (en) Method of removing human immunodeficiency virus from male's sperm
Busch et al. Isolation of nucleoli from human tumors
Sharma et al. Sperm Processing and Selection
Hadi et al. Gender selection by Percoll® gradients by using intraperitoneal insemination in mice: as a model of human
Elsherief et al. Intracytoplasmic Sperm Injection (ICSI) with fresh versus cryopreserved testicular sperm in egyptians non-obstructive azoospermic patients
Golos et al. Immune and trophoblast cells at the rhesus monkey maternal-fetal interface
Heidari et al. Upstream or swim up processing technique: which one is more effective to select human sperm with high chromatin integrity
Fernandes et al. Comparative sperm recovery rate after density gradient centrifugation with two media for in vitro fertilization