Alkioiden kehityksen seuranta konenäkölaitteessa
Avainsanat:
in vitro -alkiotuotanto, ihminen, nautaAbstrakti
Alkioiden in vitro- eli laboratoriokasvatus käsittää munasolujen kypsytyksen, hedelmöityksen ja alkioiden kasvatuksen sopivissa olosuhteissa lajista riippuen 2-8 vuorokauden ikään asti, jonka jälkeen alkiot voidaan siirtää vastaanottajan kohtuun kehittymään. Nykyään alkioiden in vitro -kasvatusmenetelmiä hyödynnetään monella alalla. Ihmisten hedelmällisyyshoidoissa in vitro -alkioiden käyttäminen on viimeinen keino saada raskaus alulle, kun kaikki muut menetelmät on jo kokeiltu. Eläinjalostuksessa huippuyksilöistä voidaan kerätä munasoluja ultraääniavusteisesti OPU-menetelmällä, tuottaa munasoluista laboratoriossa alkioita, ja siirtää ne vastaanottajiin kehittymään lisäten näin parhaiden yksilöiden jälkeläismäärää. Tutkimuspuolella teuraseläimistä kerätyistä munasoluista tuotettuja in vitro -alkioita käytetään ihmisalkioiden mallina, ja niiden avulla kehitetään ja testataan uusia alkionkasvatus- ja pakastusmenetelmiä.
Hedelmällisyyshoidoissa ja eläinjalostuksessa vastaanottajaan pyritään siirtämään elinkyvyltään paras alkio, joka todennäköisimmin pystyy kiinnittymään kohtuun ja jatkamaan kehitystään. Nykyään valinta suoritetaan silmämääräisesti alkion ulkomuotoa, eli morfologiaa arvioimalla, vaikka menetelmä ei ole täysin luotettava. Luotettavampia alkion elinkyvyn mittareita olisivat esimerkiksi alkion kehitysnopeus ja erityisesti ensimmäisen jakautumisen ajankohta. Nykyään ei kuitenkaan ole käytössä kaupallista menetelmää, joka mahdollistaisi alkioiden kehityksen tauottoman seurannan ja sitä kautta näiden elinkyvynmittareiden hyödyntämisen.
AMMO -projektin (2006-2008) tarkoituksena on optimoida solututkimukseen kehitetty konenäkölaite Cell-IQ (Chip-Man Technologies Oy) naudan alkioiden avulla alkiokasvatuksiin ja seurantaan sopivaksi. Tämän laitteen avulla alkioiden kehityksen tauoton seuranta olisi mahdollista, ja lisäksi laitteen ohjelmistoa kehittämällä arviointitehtäviä, jotka nykyisin suorittaa ihminen mikroskoopin avulla, voitaisiin siirtää laitteen tehtäväksi.
Tähän mennessä konenäkölaitteen olosuhteet on saatu optimoitua, ja alkioiden kasvatus ja kuvaaminen laitteessa onnistuu. Ohjelmiston kehitystyö on aloitettu yhdessä Chip-Man Technologies Oy:n kanssa käyttäen apuna laitteella otettuja alkiokuvia. Tällä hetkellä laite tunnistaa alkiot ja pystyy erottamaan tiettyjä kehitysvaiheita. Ohjelmistoon tullaan mahdollisesti tulevaisuudessa liittämään myös alkioiden 3D-mallinnus, jota VTT kehittää yhdessä MTT:n ja Tampereen yliopiston kanssa. Projektissa ovat mukana myös BioTech Visions Oy, Alkiokeskus Oy, Regea, Väestöliitto ja AVA-klinikka yrityspartnereina, ja mahdollisesti tulevaisuudessa uuden teknologian hyödyntäjinä.
Tavoitteena on kehittää konenäkölaite, jonka avulla alkioiden valinta voidaan suorittaa paitsi morfologisen arvioinnin, myös kehitysnopeuden perusteella. Laitteen avulla alkioiden valinta elinkyvyn perusteella tarkentuu, syntyvien jälkeläisten lukumäärä kasvaa ja eläinjalostus tehostuu. Laitetta käytetään jo tällä hetkellä myös ihmisalkioiden ja munasolujen tutkimukseen hedelmällisyyshoitoja tarjoavilla klinikoilla. Tutkimuspuolella konenäkölaite mahdollistaa esimerkiksi erilaisten alkionkasvatusliuosten vaikutusten tarkastelun aiempaa tarkemmin.
