Εξωσωματική Γονιμοποίηση: Mαθηματικοί χρησιμοποιούν την τεχνογνωσία τους για να βελτιώσουν τα ποσοστά επιτυχίας της εξωσωματικής γονιμοποίησης, σύμφωνα με μια νέα μελέτη. Μια ομάδα ερευνητών έχει επανασχεδιάσει τη βελόνα που χρησιμοποιείται στις διαδικασίες εξωσωματικής γονιμοποίησης, συμβάλλοντας στην αύξηση της πιθανότητας απόκτησης μωρού μέσω αυτής της θεραπείας. Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Journal of Biomechanics, είναι το επιστέγασμα πενταετούς έρευνας για τη γονιμότητα. Κατά τη διάρκεια της εξωσωματικής γονιμοποίησης, τα ωάρια λαμβάνονται από τις ωοθήκες ενός ατόμου και γονιμοποιούνται με σπέρμα σε εργαστήριο.
Μόλις γονιμοποιηθεί, το ωάριο γίνεται έμβρυο – το οποίο στη συνέχεια εισάγεται στη μήτρα για να αναπτυχθεί. Η συλλογή ωαρίων είναι επεμβατική και δαπανηρή και, σύμφωνα με μοντέλα υπολογιστών, οι τρέχουσες τεχνικές συλλέγουν με επιτυχία μόνο το 60% των διαθέσιμων ωαρίων. Όσο περισσότερα ωάρια μπορούν να συλλεχθούν, τόσο περισσότερες πιθανότητες για μια επιτυχημένη εγκυμοσύνη. Αυτή η τελευταία έρευνα μοντελοποίησης, με επικεφαλής τον Radu Cimpeanu, αναπληρωτή καθηγητή στο Warwick Mathematics Institute, University of Warwick, βοήθησε στη βελτίωση της αποτελεσματικότητας των βελονών που χρησιμοποιούνται στην εξαγωγή ωαρίων. Η ομάδα το πέτυχε αυτό μέσω μαθηματικών και υπολογιστικών μοντέλων, τα οποία τους βοήθησαν να μελετήσουν τη σύνθετη ροή του υγρού μέσω των βελονών που χρησιμοποιούνται στην εξωσωματική γονιμοποίηση. Έδειξαν ότι στις παραδοσιακές μεθόδους εξωσωματικής γονιμοποίησης, όταν η βελόνα εισάγεται σε ωοθυλάκια (τα οποία περιέχουν ωοκύτταρα) στην ωοθήκη, η ροή υγρών μέσω της βελόνας μπορεί να βλάψει τα ωοκύτταρα. Για να αντιμετωπιστεί αυτό, η ομάδα επανασχεδίασε τη βελόνα ώστε να έχει εξειδικευμένα πλευρικά κανάλια, που κατευθύνουν τη ροή υγρού μέσα στο ωοθυλάκιο για να μετακινούν απαλά το ωοκύτταρο προς το κοίλο άκρο της βελόνας. Αυτό σημαίνει ότι τα ωοκύτταρα είναι λιγότερο πιθανό να κολλήσουν ή να καταστραφούν κατά την εξαγωγή, βελτιώνοντας σημαντικά τους αριθμούς που συλλέγονται σε αυτό το πρώιμο στάδιο της διαδικασίας – βελτιώνοντας έτσι τα ποσοστά επιτυχίας της εξωσωματικής γονιμοποίησης. Ο καθηγητής Radu Cimpeanu είπε: “Η μελέτη αντιπροσωπεύει ένα φανταστικό διεπιστημονικό εγχείρημα, με ιατρούς, μηχανικούς και μαθηματικούς να ενώνονται για να λύσουν ένα πρόβλημα από μια εντελώς νέα κατεύθυνση. Η μελέτη ξεκίνησε το 2018, ενώ ήμουν στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης και γρήγορα εξελίχθηκε σε μια διεθνή συνεργασία. Το να βλέπεις τα μοντέλα να ζωντανεύουν ως πρωτότυπα που χρησιμοποιούνται σε μελέτες πραγματικού κόσμου ήταν μια απίστευτα ικανοποιητική εμπειρία.” Ο Δρ. Έκτορας Γεωργίου, Υποειδίκευση στην Αναπαραγωγική Ιατρική & Χειρουργική, Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο Southampton NHS Foundation Trust, δήλωσε: «Η σύγχρονη εξωσωματική γονιμοποίηση είναι μια μακρά και επίπονη διαδικασία και το ποσοστό επιτυχίας της είναι μέτριο, στην καλύτερη περίπτωση.
Μετά από μια συστηματική ανασκόπηση που απέδειξε ότι η πρακτική της έξαψης των ωοθυλακίων δεν βελτιώνει την απόδοση των ωαρίων ή τα αποτελέσματα της εξωσωματικής γονιμοποίησης, αναρωτήθηκα πώς θα μπορούσε να βελτιωθεί αυτή η ξεπερασμένη πλέον διαδικασία. Ήταν τόσο συναρπαστικό να μπορώ να συγκεντρώσω μια ομάδα ειδικών σε διαφορετικούς τομείς, που συμμερίζονται το πάθος μου για την προώθηση της καινοτομίας σε μια τεκμηριωμένη και επιστημονική προσέγγιση». Ο καθηγητής Cimpeanu πρόσθεσε, “Έχουμε εργαστεί επίσης με συνεργάτες στο Πανεπιστήμιο του Nottingham και την Paragon Veterinary Group για να παραδώσουμε με επιτυχία αυτόν τον νέο τύπο βελόνας σε διαδικασίες εξωσωματικής γονιμοποίησης σε βοοειδή. Αυτήν τη στιγμή θέτουμε τα θεμέλια για μελέτες δοκιμών σε ανθρώπους και βρισκόμαστε σε συζητήσεις με τους κατασκευαστές να προσπαθήσουν να εφαρμόσουν αυτό το νέο μοντέλο σε κλίμακα». «Δίπλα στην εξωσωματική γονιμοποίηση, η έρευνα θα μπορούσε να έχει εκτεταμένα οφέλη, βελτιώνοντας τη χρήση βελονών σε μια σειρά από ιατρικές θεραπείες».
