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

Al contrario di quanto avvenuto con gli spermatozoi [leggi l’articolo dedicato], 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 cui testa ha un diametro medio di 4-5 µm e la coda 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) che 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.

 

 

BIBLIOGRAFIA:
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Ogni giorno la Scienza affina sempre più le sue armi nella lotta contro il cancro soprattutto quando la malattia colpisce pazienti in giovane età. Diagnosi sempre più precoci e terapie innovative migliorano il tasso di sopravvivenza. Non solo: vi sono anche i mezzi per aggirare quello che tra gli effetti collaterali delle terapie antitumorali è il più temuto, ovvero, la possibile compromissione della funzione riproduttiva.

Oggi, infatti, è possibile prevenire l’infertilità dovuta ai trattamenti oncologici ricorrendo alla preservazione dei gameti prima dei trattamenti chemioterapici. Ce ne parla la Dr.ssa Maria Elena Vento, Senior Clinical Embriologist (ESHRE).

Effetti delle terapie antitumorali sull’apparato riproduttivo femminile e maschile

Le attuali terapie antitumorali permettono la guarigione o la sopravvivenza a lungo termine nella maggioranza dei giovani pazienti oncologici. Tuttavia, possono compromettere la funzione riproduttiva in maniera temporanea o permanente. Questo riguarda sia i trattamenti locali come la radioterapia e la chirurgia, che i trattamenti sistemici come la chemioterapia e l’ormonoterapia.

È importante precisare che la reazione ai trattamenti varia da individuo a individuo e dipende da una serie di fattori. Ad esempio: tipo di farmaco, dose utilizzata, patologia in atto, durata del trattamento e, infine, età del paziente.

L’uomo

Nell’uomo alcuni effetti collaterali, conseguenti ai trattamenti antineoplastici, sono facilmente misurabili con la valutazione del numero di spermatozoi nell’eiaculato, la loro motilità e morfologia e l’integrità del DNA di cui sono vettori. Vi possono essere altri danni, evidenziabili solo con esami molto complessi, come le alterazioni nella struttura e nel numero dei cromosomi che portano inevitabilmente all’aborto in caso di concepimento.

La donna

Nella donna i trattamenti antiblastici, quali chemioterapia e radioterapia, in particolare quelli che danneggiano il DNA, riducono drasticamente il numero degli ovociti primordiali, diminuendo la cosiddetta riserva ovarica e aumentando il rischio d’infertilità e menopausa precoce.

Trattamenti chirurgici e/o radioterapia possono indurre cambiamenti anatomici o della vascolarizzazione a carico delle tube e impedire il concepimento naturale anche in presenza di funzione ovarica conservata. In questi casi è possibile ricorrere alle tecniche di riproduzione assistita per ottenere la gravidanza.

Le raccomandazioni AIOM

Ritengo importante citare le raccomandazioni dell’AIOM (Associazione Italiana di Oncologia Medica): ”La crescente complessità dei trattamenti oncologici integrati, più efficaci ma anche più tossici, impone già in fase di programmazione terapeutica una maggiore attenzione alla qualità di vita a lungo termine, compresa un’attenta discussione sui temi riproduttivi.  È pertanto indispensabile assicurare a questi pazienti un percorso privilegiato e tempestivo per l’attuazione di strategie per preservare la fertilità che consentano l’accesso ai trattamenti oncologici nei tempi appropriati, senza ritardi che possano comprometterne l’efficacia. Al superamento della malattia, laddove le condizioni cliniche lo consentano, i pazienti potranno ricorrere alle tecniche di fecondazione assistita utilizzando il materiale biologico in precedenza prelevato e conservato presso la banca biologica dedicata”.

I tumori e la popolazione giovane

Le patologie neoplastiche sono in crescente aumento e colpiscono fasce sempre più giovani di popolazione. Si calcola che, in Italia, circa il 3% dei casi di tumore maligno sia diagnosticato in pazienti di età inferiore ai 40 anni.

I più comuni tipi di cancro nei giovani sono rappresentati nell’uomo dal tumore del testicolo, del colon-retto, della tiroide, dal melanoma e dal linfoma non Hodgkin, mentre nella donna dal carcinoma mammario, dal tumore della tiroide, della cervice uterina, del colon-retto e dal melanoma. Diverse condizioni socioculturali hanno inoltre determinato, negli anni, uno spostamento in avanti dell’età della prima gravidanza e non è raro, quindi, che il cancro possa colpire uomini e donne che non hanno ancora terminato il proprio percorso riproduttivo.

Il tempo: un fattore chiave

La diagnosi di qualunque neoplasia rappresenta un momento drammatico per la vita del paziente ma l’insorgenza in giovani-adulti può influenzare la salute riproduttiva e sessuale e incidere in modo rilevante sulla vita futura. Ricorrere alla crioconservazione delle cellule riproduttive, prima di intraprendere il difficile percorso delle terapie antitumorali, fornisce ai pazienti la possibilità di non rinunciare a una genitorialità futura rimandando la scelta di diventare genitori in tempi più consapevoli.

Il fattore tempo gioca un ruolo fondamentale. In genere è lo stesso Oncologo che, una volta comunicata la diagnosi, invita il paziente o la famiglia, in caso di minori, a prendere contatto con i Centri specializzati, distribuiti almeno uno per regione, nel territorio nazionale.  Essi saranno in grado di offrire una strategia personalizzata per raggiungere un importante obiettivo: crioconservare le cellule riproduttive senza interferire con il percorso della guarigione.

Le norme

A indicare la strada è l’accordo “Tutela della fertilità nei pazienti oncologici”, su proposta del Ministero della Salute e, approvato nella seduta del 21 febbraio 2019 dalla Conferenza Stato Regioni.

Il documento definisce sia i criteri di accesso dei pazienti al Percorso diagnostico- terapeutico assistenziale (Pdta), che le regole per l’istituzione, organizzazione e gestione delle Biobanche per la conservazione di questo prezioso materiale biologico.

Proprio per assicurare una conservazione sicura e qualitativamente garantita di gameti e tessuti riproduttivi, il documento dispone regole precise per l’istituzione, organizzazione e gestione delle biobanche. Queste devono essere istituite in centri pubblici o senza scopo di lucro, il loro numero definito in ogni Regione e rispondere a criteri organizzativi e strutturali rigorosi periodicamente verificati, definiti a livello europeo. La progettazione delle sale criobiologiche, deve essere eseguita seguendo rigide regole costruttive e gestionali, per garantire la qualità dei materiali conservati e la sicurezza degli operatori della biobanca.

Nonostante l’accesso alle strutture autorizzate in territorio nazionale sia tempestivo, solo 5 regioni (Veneto, Liguria, Emilia Romagna, Toscana, Lazio, Campania) hanno già recepito il documento pertanto le modalità d’accesso variano da Centro a Centro.

L’importanza del counseling multidisciplinare

Il counseling multidisciplinare è fondamentale e il Ginecologo della Riproduzione, insieme all’Oncologo, sono figure chiave nell’elaborazione della strategia terapeutica più adeguata. Il raggiungimento dell’obiettivo richiede, come già accennato, anche altre figure specialistiche (chirurgo, radioncologo e psicologo) e strutture adeguate. Il Laboratorio di Criobiologia, gestito da Biologi esperti nelle tecniche più all’avanguardia per congelare cellule e tessuti, rappresenta il perno di questo proposito. L’incontro con lo psicologo è, inoltre, parte integrante del percorso poiché consente ai pazienti momenti di riflessione che favoriscono la partecipazione attiva al percorso di cura.

Le tecniche

Le tecniche di crioconservazione consentono il mantenimento della vitalità cellulare per un tempo prolungato a bassissime temperature (- 196° C) in azoto liquido, permettendo il loro impiego anche dopo molti anni.

Per preservare la fertilità si congelano nell’uomo gli spermatozoi o il tessuto testicolare, nelle donne gli ovociti o il tessuto ovarico.

Per contrastare il possibile danno che le basse temperature provocano sulle cellule, il campione è preparato aggiungendo particolari sostanze denominate “crioprotettori”. Il loro utilizzo, in concentrazioni e tempi di esposizione adeguati, protegge il materiale biologico dallo shock termico e salvaguarda l’integrità della membrana cellulare.

Nella fattispecie il crioprotettore a contatto con la cellula:

  1. Penetra all’interno e va a sostituire l’acqua intracellulare. Ciò determina un abbassamento della temperatura di congelamento in modo da evitare la formazione di cristalli di ghiaccio che possono ledere la struttura intracellulare.
  2. Stabilizza le membrane cellulari proteggendole dallo shock termico.

 

In due articoli dedicati, affronteremo più un dettaglio le tecniche di crioconservazione per l’uomo e per la donna.

 

Bibliografia:
  1. Associazione Italiana di Oncologia Medica. I numeri del cancro in Italia 2019. Rapporto AIOM – AIRTUM. 2019th ed. 2019.
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  20. Decreto Legislativo 25 gennaio 2010, n. 16  Attuazione delle direttive 2006/17/CE e 2006/86/CE, che attuano la direttiva 2004/23/CE per quanto riguarda le prescrizioni tecniche per la donazione, l’approvvigionamento e il controllo di tessuti e cellule umani, nonche’ per quanto riguarda le prescrizioni in tema di rintracciabilita’, la notifica di reazioni ed eventi avversi gravi e determinate prescrizioni tecniche per la codifica, la lavorazione, la conservazione, lo stoccaggio e la distribuzione di tessuti e cellule umani.
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