Vitrifikasyon

Vitrifikasyon


İnsan hücrelerinin, özellikle embriyolarının kriyoprezervasyonu yardımcı üreme teknikleri alanında çok önemli bir rol oynamaktadır. Hücre dondurmasında iki temel teknik tanımlanmıştır. Bunlar, insan hücrelerinde ilk uygulanmaya başlayan teknik olan yavaş kontrollü dondurma yöntemi ve daha yeni bir teknik olan vitrifikasyon yöntemidir.  Yavaş kontrollü yöntem halen yaygın olarak tercih edilmekle birlikte özellikle son yıllarda yapılan klinik çalışmalarda ultra hızlı vitrifikasyon tekniğiyle de çok başarılı sonuçlar bildirilmiştir.   2008 yılında yayınlanan ilk meta-analize (farklı makalelerin başarı sonuçlarının bir arada değerlendirildiği ortak istatistik sonuçları) göre embriyolarda vitrifikasyon yöntemiyle daha başarılı canlılık oranları bildirilmiştir.


Yavaş kontrollü dondurma ve vitrifikasyon tekniğindeki en temel farklılık hücrenin yapısal bütünlüğünün korunma mekanizmasıdır. Yavaş dondurma yönteminde hücre canlılığı kademeli olarak soğutma esnasında hücre etrafında buz kristalleri oluşturularak sağlanırken, vitrifikasyon tekniğinde konsantrasyonu yüksek dondurma solüsyonları yardımıyla ani ısı düşüşüyle birlikte hücre etrafında cam bir katı yüzey oluşturularak korunmaya çalışılır. Vitrifikasyonda hücrelerin inkübatör (37°C-%5 CO2 değerlerinde hücrelerin içerisinde korunduğu, vücut ortamını taklit eden özel aletler ) dışında geçirdikleri süreç yavaş dondurma yöntemine göre daha kısa (vitrifikasyon-10dk., yavaş dondurma-3 st.) olduğu için, hücrelerin canlılığını olumsuz yönde etkileyebilecek önemli dış etken değişikliklerine karşı daha kısa süre maruz bırakılabilmesi sağlanmış olur. Vitrifikasyon tekniğinde herhangi bir alet kullanımı ve buna bağlı olarak bakım masrafları olmadığından yavaş kontrollü dondurma yöntemine göre daha ucuz bir teknik olarak kabul edilmektedir.
Vitrifikasyon tekniğinde yüksek konsantrasyonlarda dondurma solüsyonlarının kullanımıyla dondurulacak hücre ultra hızlı bir şekilde( <1sn.) 37°C’den (inkübatör içinden) -196°C’lik (hücrelerin dondurulduktan sonra içerisinde yıllarca saklanabildiği sıvı nitrojen gazının ısısı) kritik sıcaklık aralığını yüksek soğutma hızıyla (>10.000°C/dk.) geçilerek cam şeklinde katılaşarak dondurulur. İnsan hücrelerinde vitrifikasyon tekniğinin ilk uygulanmaya başladığı yıllarda (1998-2000) geleneksel vitrifikasyon adı verilen bir teknik uygulanırken, 2000’li yılların başından günümüze kadar olan süreçte ultra-hızlı vitrifikasyon adı verilen ve daha başarılı klinik sonuçlar elde edilen bir teknik tercih edilmektedir. İlk yıllarda kullanılan geleneksel vitrifikasyon yöntemiyle %5-8 gibi düşük implantasyon oranları (transfer edilen embriyo başına rahme tutunabilen embryo oranı )bildirilebilirken günümüzde ultra-hızlı teknikle bu oranlar %30’lara ulaşabilmiştir.

Vitrifikasyonda başarıyı etkileyen 3 temel parametre bulunmaktadır. Bunlardan ilki soğutma ve çözme hızıdır. İkinci temel parametre kullanılan dondurma solüsyonlarının konsantrasyonudur. Üçüncü temel parametre ise örnek hacmi ve hücrelerin içerisinde vitrifiye edilip sıvı nitrojen içerisinde saklanabilecekleri özel aparatlardır. Isı düşüşünü yüksek seviyede sağlayabilmek ve vitrifikasyon solüsyonunun miktarının azaltmak için özel ince ve küçük taşıyıcı aparatlar geliştirilmiştir.

Sonuç olarak vitrifikasyon yöntemi ile hücre dondurma günümüz klinik verilerine dayanarak başarılı bir teknik olarak kabul edilmektedir. Fakat halen yavaş kontrollü dondurma yönteminin klinikte rütin olarak yerini tamamen vitrifikasyona bırakması için yukarıda da belirtilen bazı verilerin netleşmesi gerekmektedir. Bu verilere ek olarak her ne kadar günümüze kadar doğan bebeklerde taze tüp bebek yöntemiyle doğan bebeklere göre olumsuz bir etkiye rastlanmamakta ise de vitrifiye edilen hücrelerin genetik yapıları hakkında yeni araştırmalara ihtiyaç vardır.
Bu verilerin çok yakın gelecekte çözümlenmesiyle birlikte vitrifikasyon yöntemi klinik tüp bebek laboratuvarlarında rütinde kullanılan tek dondurma tekniği olarak yerini alacaktır.