Preservare la fertilità: le tecniche di crioconservazione per la donna

Per preservare la fertilità vi sono tecniche di crioconservazione specifiche per la donna.

Al contrario di quanto avvenuto con gli spermatozoi, la formulazione di un protocollo ottimale per il congelamento degli ovociti non è stata un’impresa facile. Infatti, ha richiesto molti anni di studio e dedizione da parte dei Biologi della riproduzione.

Vediamo più in dettaglio le tecniche di crioconservazione nella donna (crioconservazione degli ovociti e del tessuto ovarico) insieme alla Dr.ssa Maria Elena Vento, Senior Clinical Embriologist (ESHRE).

Crioconservazione degli ovociti

Le difficoltà riscontrate nel mettere a punto un protocollo adeguato di crioconservazione degli ovociti sono imputabili alle caratteristiche intrinseche della cellula uovo.

L’ovocita è, infatti, la cellula più grande del nostro corpo con un diametro medio di 120 – 150 µm. Al contrario, lo spermatozoo è la seconda cellula più piccola del corpo umano. La testa ha un diametro medio di 4-5 µm e la coda è lunga circa 50 µm (è preceduta solo dai neuroni dello strato granulare del cervelletto le cui dimensioni si aggirano intorno ai 4.5 µm).

L’enorme differenza nelle dimensioni è soprattutto relativa al contenuto di acqua presente. Poiché la capacità di una cellula di sopravvivere al congelamento dipende proprio dalla sua dimensione, dalle proprietà permeabili della membrana e dalla quantità di acqua in essa contenuta, è stato molto difficile definire un protocollo per il congelamento degli ovociti che consentisse una buona resa allo scongelamento.

I primi tentativi: lo “slow freezing”

I primi tentativi risalgono al 1986 con l’applicazione di una metodica denominata congelamento lento o “slow freezing”. Questa metodica è stata utilizzata soprattutto in Italia fra il 2004 e il 2009 quando, per legge, non potevano essere utilizzati più di tre ovociti per le tecniche di procreazione medicalmente assistita e quindi gli ovociti soprannumerari erano congelati piuttosto che scartati.

Con lo “slow freezing” avviene un congelamento sufficientemente lento da permettere un’adeguata disidratazione cellulare minimizzando la formazione di ghiaccio intracellulare e utilizzando concentrazioni relativamente basse di crioprotettori. Una macchina di congelamento programmabile, progettata per seguire una determinata velocità di raffreddamento, porterà gradualmente il campione alla temperatura dell’azoto liquido (-196°C).

La resa della tecnica, però, in termini di sopravvivenza degli ovociti allo scongelamento, percentuale di fertilizzazione e gravidanze ottenute non era soddisfacente.

La vitrificazione

Più recentemente, è stata introdotta la tecnica della vitrificazione degli ovociti (prima gravidanza ottenuta nel 1999 ma applicata con maggiore continuità dal 2003). Questa permette la solidificazione delle cellule e dell’ambiente intracellulare in uno stato simile al vetro senza la formazione di ghiaccio. Il metodo prevede un uso di alte concentrazioni iniziali di crioprotettore (riducendo drasticamente i tempi di esposizione per evitarne la citotossicità), bassi volumi di terreno di congelamento e velocità di raffreddamento ultra-rapido.

Soltanto nel 2012, grazie ai risultati conseguiti, la tecnica è stata ufficialmente ritenuta affidabile dal mondo scientifico e applicata su larga scala alle giovani donne che volevano preservare la loro fertilità.

La terapia ormonale e il counseling multidisciplinare

Contrariamente alla crioconservazione degli spermatozoi, che viene eseguita tempestivamente, la crioconservazione degli ovociti necessita di una terapia ormonale che richiede almeno due settimane con conseguente ritardo dei trattamenti antineoplastici.

Ancora una volta quindi si riafferma l’importanza del counseling multidisciplinare, tra Ginecologo della Riproduzione e Oncologo, per stabilire, in base alle condizioni cliniche della paziente, la possibilità di poter intraprendere questo percorso.

Crioconservazione del tessuto ovarico

La crioconservazione del tessuto ovarico, ritenuta ancora sperimentale in Europa, è una delle tecniche più innovative per la tutela e il ripristino della fertilità femminile. Essa rappresenta l’unica strategia percorribile per salvaguardare il patrimonio gonadico nei casi in cui il ricorso alla chemioterapia debba essere immediato e non sia quindi possibile ricorrere ad una stimolazione ovarica con conseguente recupero degli ovociti da crioconservare o nei casi di giovani pazienti in età prepuberale.

Per chi è indicata

È indicata in donne con età inferiore a 38 anni con riserva ovarica adeguata. Obiettivo della tecnica è crioconservare la zona corticale dell’ovaio, che rappresenta la regione esterna dove si trovano gli ovociti in vari stadi di maturazione.

Essa si presenta ricca di follicoli primordiali con ovociti immaturi di ridotte dimensioni, bassa attività metabolica, e scarso numero di organelli cellulari, ovvero con caratteristiche che conferiscono maggiore resistenza alle basse temperature.

Il successo di questa tecnica è pertanto incerto in pazienti di età avanzata, a causa del ridotto numero di follicoli primordiali residui.

A tal scopo, durante un intervento laparoscopico, si procede con il prelievo del tessuto che sarà trasportato in laboratorio, in ghiaccio non secco, in terreno di coltura tamponato.

La procedura

La preparazione in laboratorio prevede l’asportazione della parte midollare e la preparazione della corticale in piccole strisce, in modo da favorire la penetrazione dei crioprotettori e preservare l’integrità strutturale e funzionale del tessuto durante il processo di congelamento.

In donne di giovane età si stima che vi siano circa 35 follicoli primordiali per millimetro quadrato pertanto la preparazione di 5-6 frammenti consente di crioconservare circa 4000 follicoli primordiali.

Si è soliti destinare uno dei campioni all’analisi istologica e immunoistochimica per valutare, quando è possibile, la presenza di cellule tumorali e la quantità di follicoli primordiali presenti. Bisogna tuttavia ricordare che il frammento analizzato non è quello che sarà poi reimpiantato una volta superata la malattia. Tutto ciò rappresenta un limite della tecnica poiché ci potrebbe essere la possibilità di reintrodurre cellule tumorali al momento del reimpianto.

Il raffreddamento e lo scongelamento

I frammenti da congelare sono posti all’interno di cryotubi, piccole provette idonee alle bassissime temperature, contenenti la soluzione con i crioprotettori. La procedura di raffreddamento sarà graduale grazie ad un congelatore automatico e programmato per una lenta discesa, che abbassa progressivamente la temperatura da +20°C a -150°C e infine si procederà con l’immersione in azoto liquido e relativo stoccaggio nei contenitori dedicati.

Una volta superata la malattia, i frammenti ovarici possono essere scongelati e reimpiantati, preferibilmente in sede originaria (autotrapianto ortotopico) nel caso in cui, alla fine dei trattamenti antitumorali, la paziente non evidenzi ripresa dell’attività ovarica.  Il reimpianto è utile anche per superare una menopausa anticipata e, in questo caso, può essere fatto anche nel sottocute dell’addome (reimpianto eterotopico).

I vantaggi della tecnica

La tecnica può essere programmata in qualsiasi fase del ciclo mestruale ed è organizzabile in pochi giorni. Il prelievo del tessuto ovarico deve essere eseguito in un reparto di Ostetricia e Ginecologia che possiede un laboratorio attrezzato e una Biobanca.  Vi sono evidenze scientifiche sul fatto che la corticale ovarica possa resistere, in ghiaccio, per un periodo lungo fino a 20 ore e senza danni significativi. È possibile, pertanto, prelevare il tessuto in altri ospedali e trasportarlo adeguatamente nel laboratorio che deve eseguire la crioconservazione.

La possibilità di proporre tale trattamento a bambine e ragazze in età prepuberale, che non potrebbero altrimenti essere sottoposte alla crioconservazione ovocitaria, o a quelle pazienti che non hanno la possibilità di posticipare l’inizio delle terapie gonadotossiche, rappresenta un grande punto di forza di questa tecnica.

La ripresa dell’attività ormonale è possibile

Ad avvalorare l’importanza di tale trattamento si aggiunge anche la possibilità di una fisiologica ripresa dell’attività ormonale. La ripresa della funzionalità endocrina ovarica è ripristinata nel 90-100% dei casi, ma la sua durata nel tempo è limitata e dipende naturalmente dalle dimensioni del frammento reimpiantato, dal numero di follicoli vitali dopo lo scongelamento e da eventuali danni subiti nel caso in cui non si ripristinasse un’adeguata irrorazione sanguigna del tessuto trapiantato.

Alcune problematiche da considerare

Accanto a questi vantaggi, si configurano alcune problematiche come il rischio di reintrodurre con il trapianto cellule neoplastiche derivanti da possibili metastasi in sede ovarica.

A oggi sono nati più di 200 i bambini nati con questa tecnica e, recentemente, tre importanti Centri Europei hanno pubblicato i risultati dei primi 60 trapianti ortotopici di tessuto ovarico dopo crioconservazione con metodo slow-freezing, ovvero congelamento con discesa lenta e graduale della temperatura. La ripresa della funzionalità endocrina è stata osservata nel 93% delle pazienti ed è avvenuta da 3.5 a 6.5 mesi dopo il reimpianto. Undici pazienti hanno concepito e sei di queste hanno partorito 12 bambini sani.

Conclusione

In conclusione, la crioconservazione del tessuto ovarico è una tecnica ancora considerata sperimentale, ma con buoni risultati in Centri altamente specializzati. Le pazienti che richiedono tale trattamento non necessitano di un partner e la tecnica può essere applicata in qualunque momento del ciclo mestruale, senza necessità di stimolazione ormonale. Dovrebbe essere proposta alle giovani pazienti che non possono sottoporsi a crioconservazione ovocitaria e che devono effettuare terapie ad elevato rischio gonadotossico.

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