Befrugtningsprocessen i IVF laboratoriet

Når man skal vurdere sædkvaliteten til IVF behandling, ser man både på antallet, bevægeligheden og udseendet af sædcellerne. Den gode sædcelle ser normal ud og bevæger sig hurtigt og fremadrettet. Den rå sædprøve indeholder mange døde celler, som gør det svært at vurdere sædkvaliteten korrekt.

Efter oprensningen er de døde celler fjernet, og kun de bedste sædceller er tilbage. Nu kan sædkvaliteten vurderes! Se videoklippet af vurdering af sædkvalitet.

Antallet
Antallet af befrugtningsdygtige sædceller findes ved en gradientcentrifugering. Bioanalytikeren noterer både antallet, udseendet og bevægeligheden i den rå sædprøve, og igen efter gradientcentrifugeringen. Hvis antallet af normalt udseende sædceller med god bevægelighed er under 5 millioner totalt, er sædkvaliteten svært nedsat og der nedsat chance for befrugtning ved IVF behandling. I det tilfælde anbefaler vi IVF behandling med ICSI (mikroinsemination).

Bevægelighed
Ved behandling med insemination skal sædcellerne selv finde vej fra livmoderen ud i æggelederne, hvor ægget venter på at blive befrugtet. Hvis ikke sædcellerne bevæger sig hurtigt og fremadrettet, er de ikke i stand til at finde ud i æggelederne og befrugte ægget. I det tilfælde vil IVF behandling med ICSI være at foretrække.

Normalt udseende sædcelle
For at befrugte ægget skal sædcellen trænge ind igennem æghinden. Denne æghinde eller æggeskal ligner ikke skallen på et hønseæg. Den ligner nærmere et tykt, fintmasket strikketøj. Kun sædceller som ser normale ud kan nå igennem dette fintmaskede net. Derfor er en vurdering af sædcellernes udseende meget vigtigt, når man skal vurdere en sædprøve. Sædceller med for små eller for tykke hoveder, dobbelte hovedanlæg eller dobbelte haler kan ikke trænge igennem hinden og befrugte ægget. Her kan kun IVF behandling med ICSI hjælpe.

Ved ægudtagningen suges væsken ud af folliklerne (ægblærerne) og undersøges i IVF laboratoriet for æg. På det tidspunkt ligger ægget inde i en sky af støtteceller, de såkaldte granulosa-celler. Granulosa-cellerne støtter æggets modning og udvikling inde i folliklen.

Befrugtning ved IVF behandling
Efter et par timer er ægget modent til at blive befrugtet. Når der skal laves IVF, tilsætter bioanalytikeren sædcellerne til ægget kl. 12, hvorefter sædcellerne selv skal finde vej ind og befrugte ægget. Ved IVF behandling foregår selve befrugtningen således helt naturlig. Den finder blot ikke sted i æggelederen, men i inkubatoren i IVF laboratoriet, hvor man efterligner forholdene inde i kroppen. To timer senere kontrollerer bioanalytikeren, at skyen af støtteceller er faldet sammen. Det er et tegn på, at befrugtning har fundet sted, og sædcellerne fjernes igen fra æggene,

ICSI
Når ægget skal befrugtes med ICSI, foretages ICSI proceduren kort efter kl. 12. Bioanalytikeren fanger en sædcelle med et meget tyndt rør, kaldet en pipette. Sædcellen suges ind i pipetten og lægges herefter ind i ægget. Ved ICSI har man forsøgt at optimere muligheden for, at befrugtning kan finde sted. Selve befrugtningen med eller uden ICSI er dog en indviklet biokemisk proces, hvor æggets og sædcellens kromosomer skal parres. Derfor er det ikke sikkert, at alle æg lader sig befrugte korrekt ved ICSI, selv om sædcellen er kommet ind i ægget. Videoen forklarer, hvordan ICSI foregår.

Undersøgelse for befrugtning med IVF eller ICSI
Om morgenen kontrolleres æggene igen i IVF laboratoriet for korrekt befrugtning. Embryologen ser efter forkerner. Den ene forkerne kommer fra ægcellen, den anden fra sædcellen. Ved korrekt befrugtning kan man således se to forkerner (pronuclei) om morgenen efter ægudtagningen (pil). Endvidere ser man på, om der er pollegemer tilstede og på tykkelsen af æghinden, zona pellucida (* i billedet).

Embryoskopet
I IVF laboratoriet ved TFP Danfert Fertility overvåges alle æg kontinuerligt i vores embryoskoper, to højteknologiske inkubatorer som tager billeder af hvert æg hvert 10. minut med et infrarødt kamera. Billederne bliver sat sammen til en kort filmsekvens (time-lapse) hvor man detaljeret kan se hvornår og hvordan de første delinger finder sted. En kort film om celledelingerne siger meget mere, end man kan skrive ned på et skema. Se videoklippet på denne side som viser ægudviklingen fra befrugtningen indtil ægget er blevet til en blastocyst som er klar til at sætte sig fast i livmoderen.

Ny forskning viser, at de tidligste celledelinger er afgørende for, om embryonet vil udvikle sig korrekt. Ved at følge de første celledelinger meget nøje er vi i IVF laboratoriet ved TFP Danfert Fertility i stand til at finde de æg som har størst mulighed for at blive til et barn. En del af æggene har forkerte celledelinger. Dette tyder på at der er kromosomfejl i æggene.

Overvågningen af alle æg i IVF laboratoriet ved TFP Danfert Fertility foregår kontinuerligt i embryoskopet, så embryologen hele tiden kan se, hvordan udviklingen foregår uden, at æggene skal tages ud af inkubatoren.

Hvis man ikke har et embryoskop og derfor kun tager æggene ud af inkubatoren for at se på dem to gange dagligt, vil man ikke finde de mange fejl ved æggets befrugtning og i de første celledelinger, og man kan således meget let komme til at vælge det forkerte æg til ægoplægning.

Fordi vi dyrker alle æg i embryoskopet i IVF laboratoriet ved TFP Danfert Fertility, ved vi ikke kun hvordan æggene ser ud her og nu, men også hvordan celledelingerne har fundet sted i løbet af natten. Ny forskning viser, at celledelingerne er vigtige for at finde det æg, som har den største chance for at give en graviditet.

Ægkvalitet
I IVF laboratoriet undersøger embryologen igen æggenes celledelinger. Det er først nu, man kan sige noget om ægkvalitet og chancen for graviditet efter ægoplægning.

Det optimale æg har på 2. dagen delt sig i 4 celler, som er lige store, og med en tydelig kerne i hver celle. Herudover vurderer embryologen antallet af små fragmenter, som er afsnøringer af cellemateriale. Er der mange fragmenter, er ægget ikke egnet til nedfrysning. Ny forskning viser at celledelingerne helst skal være synkrone, og hver celle må kun dele sig én gang. Man kan kun vurdere celledelinger i embryoskopet. Dyrker man æg på gammeldags vis, hvor æggene blot står i en inkubator uden opsyn, mangler embryologen disse vigtige informationer for vurdering af ægkvalitet. Se videoklippet om vurdering af ægkvalitet.

Æghinden
Embryologen ser også på tykkelsen af æghinden, zona pellucida (* på billedet). Er æghinden meget tyk, kan det være en fordel at lægge et lille snit i hinden. Det kaldes for assited hatching, eller klækning på dansk. Fosteranlægget skal nemlig ud af æghinden, inden det sætter sig fast i livmoderen. Er æghinden tyk, kan fosteranlægget blive fanget inde i æghinden og kan derfor ikke sætte sig fast i livmoderen. Se et videoklip om assisted hatching.

God æg kvalitet
Ved god ægkvalitet lægger vi ofte kun ét æg tilbage for at undgå tvillinger. Hvis der er mange æg, som er lige gode, kan det være en fordel at dyrke dem til blastocyster for at se, hvilket æg der har størst chance for graviditet.

På dag 3 deler cellerne sig endnu en gang, således at fosteranlægget består af 8 celler.

Embryologen i IVF laboratoriet undersøger igen celledelingerne i embryoskopet. I nogle æg er celledelingerne gået i stå. Det er et dårligt tegn.

Embryologen ser på antallet af celler og delingsmønsteret i det enkelte æg. Hun vurderer også størrelsen af de enkelte celler og ser efter, om der er kerner i cellerne. Herudover vurderes, hvor meget fragment der er omkring de enkelte celler, og hvor tyk æghinden er.

Hvis der er flere gode æg, end man vil lægge tilbage, fortsætter dyrkningen i IVF laboratoriet.

På fjerdedagen efter ægudtagningen har cellerne delt sig endnu en gang. Der er nu så mange celler inde i æghinden, at det er svært at tælle dem.

De enkelte celler begynder også at klistre sammen, således at de begynder at danne en sammenhængende klump, som ligner en klase bær. Det latinske navn herfor er morula.

På 5. dagen sker der nogle meget markante ændringer med fosteranlægget. Der begynder at dannes et væskefyldt hulrum inde mellem cellerne. Man kan nu også i mikroskopet skelne mellem to forskellige slags celler.

De celler, som ligger ude i kanten af hulrummet langs æghinden, er de celler, som senere kommer til at danne moderkagen. De celler, som bliver til foster består af en lille klump celler, som ligger inde i midten (pilen i billedet). Fosteranlægget kaldes nu for en blastocyst.

Cellerne ude i kanten bliver ved med at pumpe væske ind i hulrummet. Trykket inde i hulrummet stiger, og derfor udvider blastocysten sig. Den vokser i størrelse. Det er nu, den skal lægges tilbage i livmoderen, når man laver blastocyst-dyrkning.

Når blastoycsten bliver større, medfører det, at æghinden (zona pellucida) bliver tyndere, og til sidst går der hul på æghinden. Blastocysten begynder nu at hatche. Til at begynde med er der kun et meget lille hul i æghinden. Når trykket stiger inde i blastocysten, udvides hullet i æghinden, og til sidst kommer hele blastocysten ud af sin hinde. Den er nu klar til at sætte sig fast i livmoderen.

Assisted hatching
Nogle gange er æghinden så hård, at den ikke begynder at sprække af sig selv. Det ses især hos ældre kvinder over 40 år og hos kvinder, som har fået meget høje hormondoser. Æghinden kan også hærdes af nedfrysningen.

I disse tilfælde kan det være en fordel af lave assisted hatching, hvor man med en lille skarp nål laver en ridse i æghinden. Ridsen lukker sig ikke igen. Når fosteranlægget bliver til en blastocyst og skal til at hatche, er der allerede banet vej, og blastocysten kommer lettere ud af hinden.

Assisted hatching kan også være gavnlig hos kvinder, som ved tidligere forsøg ikke er blevet gravide, selv om æggene var af god kvalitet.

Der er mange, som spørger, om assisted hatching er farlig og kan skade ægget. I meget sjældne tilfælde kan det ske, at bioanalytikeren kommer til at beskadige en af cellerne, når indgrebet foretages. Men det er meget sjældent.

Når blastocysten er hatchet, er den klar til at sætte sig fast i livmoderslimhinden. Det kalder man for implantationen. Dette stadium kan man ikke vise inde i livmoderen.

Livmoderslimhinden
En af vores læger, Ursula Bentin-Ley, har forsket i, hvordan ægget sætter sig fast i livmoderen hos mennesket. Det er to af hendes billeder, som viser et fosteranlæg fra mennesket, som sidder på et stykke livmoderslimhinde, som er dyrket i laboratoriet. Det er det nærmeste, man hidtil er kommet situationen inde i livmoderen.

Ursulas forskning viste blandt andet, at cellerne på livmoderslimhindens overflade ændrer sig rundt omkring det område, hvor fosteret har dannet kontakt til slimhinden. Man betegner disse forandringer for pinopodie-dannelse (se pil på nederste billede).

Ukendt viden om slimhinden
Man har undersøgt den tidlige fosterudvikling i mange år, indtil det stadium hvor æggene lægges op i livmoderen igen. Hvad der foregår oppe i livmoderen, vides kun fra laboratorieforsøg.

Der samler sig også tiltagende interesse for at finde ud af, hvad der foregår i livmoderslimhinden under implantationen. Indtil videre har man ikke kunnet definere, hvordan slimhinden skal være, for at et æg kan sætte sig fast.

Forskningssamarbejde
Vi har dog et forskningssamarbejde i gang med andre klinikker i udlandet for at forsøge at finde ud af, hvilke faktorer der er nødvendige for, at et fosteranlæg kan sætte sig fast i slimhinden. Det er i dag muligt at teste slimhindeprøver for nogen af de kendte faktorer for at se, om den indeholder disse stoffer.

Hvorfor er ikke alle æg lige gode?
Formålet med at undersøge æggene nøje og tage billeder af dem hver dag er, at man forsøger at finde frem til de æg, som udvikles til bestemte stadier på et bestemt tidspunkt. Ved at følge det enkelte æg nøje kan man finde frem til det eller de æg, som har størst mulighed for at give en normal graviditet. I det følgende vil vi give et par eksempler på æg som ikke af topkvalitet eller slet ikke er egnede til oplægning.

Billede 1: Ikke korrekt befrugtet
Ægget er ikke korrekt befrugtet. Det har kun én forkerne og dermed kun 23 kromosomer i stedet for 46. Sådanne æg kan godt begynde at dele sig, selv om deres indhold af kromosomer ikke er korrekt. Men de giver ikke graviditeter og bliver derfor ikke lagt tilbage i livmoderen.

Billede 2: Tre forkerner
Ægget indeholder 3 forkerner. Det betyder, at det indeholder 69 kromosomer i stedet for 46 kromosomer. Det bliver ikke til et sundt og rask barn. Tre forkerner kan skyldes, at ægget er blevet befrugtet med 2 sædceller (det skyldes en fejl hos ægget, som tillader 2 sædceller at trænge ind). Det kan også skyldes, at ægcellen ikke er modnet korrekt og indeholder det dobbelte antal kromosomer af, hvad den skal på tidspunktet for befrugtningen.

Billede 3: Umodne æg
Nogle æg lader sig ikke befrugte. Det skyldes som regel, at de ikke har været modne. Ægceller, som kommer fra små follikler, har større risiko for at være umodne.

Billede 4: Død celle
Ægget er gået til grunde. Selv om det ligner et æg, er cellen død og ikke i stand til at blive befrugtet eller dele sig.

Billede 5: Ét pollegeme
Ægget har godt nok to forkerner, men det indeholder kun ét pollegeme (pilen på billedet). Ægget har også en forkert facon. Det betyder, at dette æg ikke er sundt og rask. Selv om ægget vil dele sig, vil det ikke udvikle sig til et sundt og raskt barn.

Billede 6: Uhensigtsmæssig celledeling
Dette æg har delt sig i to celler, men cellerne er meget forskellige i størrelse. I den største celle ser man tre kerner (pilen på billedet). Det tyder på, at cellerne har kromosomfejl. Man vil derfor ikke lægge ægget tilbage.

Billede 7: Uhensigtsmæssig celledeling
Ægget har delt sig i 5 celler. De er dog af meget forskellig størrelse. Det nedsætter chancen for graviditet.