Teknologi Reproduksi Berbantu Intra Cytoplasmic Morphollogy Selected Sperm Injection (IMSI) Pada Pasien Dengan Infertilitas

Infertilitas adalah kondisi dimana pasangan suami istri tidak dapat memperoleh keturunan secara alami setelah satu tahun berhubungan secara teratur tanpa alat kontrasepsi. Teknologi Reproduksi Berbantu (TRB) telah dikembangkan sedemikian rupa sehingga mampu membantu pasangan infertil untuk memperoleh keturunan dengan berbagai macam indikasi. Terdapat berbagai program TRB dimana salah satunya adalah In Vitro Fertilization (IVF) dimana transfer embrio fresh dimana didalamnya terdapat berbagai tahapan penting mulai dari stimulasi hormonal dan diakhiri dengan proses transfer embrio ke dalam uterus. Namun, usaha ini tidak selalu berhasil. Oleh karena itu, para ahli terus melakukan penelitian untuk memperkecil kegagalan.

Duhulu banyak orang menganggap hanya sel telur yang menentukan kualitas embrio. Tapi kemudian disadari faktor sperma juga menentukan kualitas embrio. Oleh karena itu, saat ini sperma juga diseleksi. Ternyata angka kehamilan menjadi lebih bagus, terutama untuk kasus-kasus yang gagal berulang. Tehnik baru untuk pemilihan sperma berkualitas tersebut adalah Intracytoplasmic morphologically selected sperm injection (IMSI).

Kehamilan, baik kehamilan alami maupun dengan IVF, dapat terjadi apabila embrio terbentuk dapat bersinkronisasi dengan uterus sehingga terjadi implantasi. Kegagalan sinkronisasi antara embrio dengan uterus dicurigai merupakan faktor penyebab kegagalan kehamilan pada pasangan infertil yang mengikuti IVF terutama pasangan dengan indikasi unexplained.  Terdapat sekitar 20% pasien didiagnosa infertile tanpa diketahui penyebabnya. Pada pasien IVF yang berhasil mendapatkan embrio dengan kualitas “good” namun tidak berhasil mencapai kehamilan telah menarik perhatian penulis mengetahui penyebabnya dari sisi sperma pasien.

2.1 In Vitro Fertilization (IVF)

      In Vitro Fertilization (IVF) adalah salah satu teknik reproduksi berbantu (TRB) dimana proses fertilisasi dilakukan secara manual pada cawan dengan menyatukan sel telur yang diambil langsung dari ovarium melalui operas dan sampel sperma yang didapatkan dari ejakulasi maupun dari operasi. Penyatuan sel telur dan sperma dapat dilakukan secara konvensional dengan menyiramkan sampel sperma pada cawan yang berisi sel telur atau dengan menginjeksikan secara langsung satu sel sperma pada satu sel telur. Proses IVF terdiri dari beberapa tahapan dimulai dari pemilihan sperma berkualitas, stimulasi ovarium, pengambilan teluratau yang dikenal dengan istilah Ovarium Pick Up (OPU), fertilisasi, kultur embrio, dan transfer embrio pada uterus (Gambar 1).1

Gambar 1. Prosedur IVF

Stimulasi ovarium adalah stimulasi gonadotropin yang dilakukan setiap hari guna memaksimalkan proses perkembangan folikel dimana perkembangannya di monitor secara rutin menggunakan ultrasonografi. Setelah dilakukannya stimulasi dan mendapatkan folikel dengan ukuran besar, dilakukan aspirasi transvaginal untuk mengambil cairan folikel dengan dipandu oleh gambaran hasil ultrasonografi. Sel telur matang yang didapatkan dari hasil aspirasi kemudian difertilisasi dengan sperma yang telah dicuci. Proses fertilisasi dilakukan dengan injeksi sperma pada sel telur yang telah difertilisasi dilakukan kultur selama 3 hari atau 5 hari dengan secara rutin dilakukan monitoring. Embrio hasil kultur dengan grade good quality kemudian ditransferkan ke rahim ibu.1

2.2 Intracytoplasmic morphologically selected sperm injection (IMSI)

Teknik IMSI dikembangkan tim yang diketuai Profesor Benyamin Bartoov dari Male Fertility Laboratory, Bar-Ilan University, Israel, tahun 2002. Bersama tim, Bartoov melakukan penelitian menggunakan mikroskop canggih untuk menyeleksi bentuk dan karakteristik sperma.2

Kualitas sperma diduga menjadi salah satu sebab kegagalan prosedur intra-cytoplasmic sperm injection (ICSI). Kegagalan implantasi adalah penyebab utama yang secara negatif mempengaruhi hasil teknologi reproduksi terbantu (TRB), karena hanya dua dari sepuluh embrio yang berhasil terjadi implantasi.3 Mereka menduga, capaian angka kehamilan yang rendah melalui prosedur ICSI, berkorelasi dengan ketidaknormalan bentuk sperma yang selama ini tidak terdeteksi melalu prosedur ICSI.

ICSI adalah teknik yang banyak digunakan pada metode bayi tabung, selain teknik konvensional. Pada IVF konvensional, satu sel telur dipertemukan dengan 50.000-100.000 sperma di cawan petri agar satu sperma yang baik masuk ke dalam sel telur sehingga terjadi pembuahan.

IMSI merupakan pengembangan dari metode ICSI untuk menyeleksi sperma dengan lebih spesifik dilakukan dengan menggunakan mikroskop inversi yang dilengkapi dengan optik kontras Normarsk, yang memungkinkan embriologi mengamati dengan perbesaran > 6000× dibandingkan dengan yang diamati oleh ICSI konvensional hanya pembesaran 200-400x.3

Gambar 2. Mikroskop inversi dilengkapi dengan optik kontras interferensi diferensial
Nomarski, lensa objektif Uplan Apo 3100 oil/1.50 dan lensa kondensor aperture 0,55 numerik

Tahun 2003, tim Bartoov menerbitkan penelitian di mana prosedur seleksi sperma dengan teknik IMSI terbukti meningkatkan angka kehamilan bagi pasangan dengan kegagalan yang berulang. Penelitian ini melibatkan masing-masing 50 pasangan dalam grup IMSI dan ICSI untuk diperbandingkan. Hasilnya, jumlah pasangan yang menggunakan IMSI mengalami kehamilan sangat signifikan (66 persen), dibandingkan dengan pasangan yang hanya menggunakan teknik ICSI (33 persen).4

Tahun 2006, penelitian lanjutan melibatkan 80 pasangan pada tiap kelompok. Pada kelompok yang menggunakan teknik IMSI, angka kehamilan mencapai 60 persen. Pada pasangan yang menggunakan ICSI kehamilan hanya 25 persen. Angka keguguran juga turun signifikan. Pasangan yang menggunakan IMSI angka kegugurannya hanya 14 persen, sedangkan keguguran pada pasangan dengan teknik ICSI mencapai 40 persen.5

Pada tahun 2002, Bartoovet al. mengembangkan metode baru untuk evaluasi spermatozoa manusia yang disebut dengan motile sperm organelle morphology examination (MSOME). MSOME pertama kali diaplikasikan pada 100 pasangan menggunakan teknik ICSI di mikroinjeksi dengan seleksi fraksi sperma. MSOME seleksi secara selektif pada motilitas spermatozoa. Selain itu, sel sperma dengan malformasi berat yang terbukti saat mikroskopik dieksklusi tidak digunakan untuk mikroinjeksi. Setiap sel sperma dievaluasi sesuai dengan status morfologi enam organel subselular yang terdiri dari akrosom, lamina post-akrosom, leher, mitokondria, ekor dan inti.6 Organel subselular ini dianggap morfologinya  abnormal apabila terdapat malformasi spesifik seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3. Inti yang normal (bentuk inti dan adanya satu atau lebih vakuola inti lebih dari 4%) nampaknya parameter penting untuk mempengaruhi fertilisasi dan tingkat kehamilan.6

IMSI memungkinkan embriologi untuk melihat kepala sperma secara lebih rinci, dan khususnya bentuk di dalam kepala sperma yang dianggap terkait dengan pengemasan DNA yang salah. Kemasan yang buruk bisa membuat DNA sperma lebih rentan terhadap kerusakan oksidasi, yang pada gilirannya dapat dikaitkan dengan tingkat kehamilan yang lebih rendah dan kemungkinan keguguran yang lebih tinggi.

Gambar 3. Gambaran morfologi sperma sesuai dengan kriteria MSOME.
MSOME merupakan pemeriksaan morfologi organel sperma motil.6

 

Vanderzwalmen dkk. (2008) menunjukkan bahwa pada 25 pasien dimana oosit  diinjeksi dengan spermatozoa dengan grading sesuai dengan luas dan ukuran vakuola inti, pembentukan dan kualitas blastokista terkait erat dengan grading spermatozoa yang digunakan. Tidak ada blastokista yang terbentuk saat grading spermatozoa dengan vakuola besar. Data ini menunjukkan bahwa faktor yang paling prediktif terhadap kualitas sperma adalah ukuran vakuola kepala sperma. Namun, asal usul vakuola ini masih diperdebatkan.7

Metode IMSI  didasarkan pada normalitas sperma sebagaimana didefinisikan oleh klasifikasi MSOME dan bertujuan untuk memperbaiki hasil ICSI konvensional dengan memusatkan perhatian pada korelasi antara kelainan morfologi sperma yang diamati dengan kecanggihan mikroskop  dan kerusakan DNA.

Berbagai penelitian telah menunjukkan bahwa IMSI secara signifikan meningkatkan tingkat fertilisasi, kualitas embrio, tingkat perkembangan hingga tahap blastokista, tingkat implantasi dan kehamilan setelah transfer embrio pada hari ke 2 atau 3 atau pada tahap blastokista dan kemungkinan memiliki anak yang sehat; IMSI juga tampaknya secara signifikan mengurangi tingkat keguguran.

2.2.1 Tehnik IMSI

Mikroskop cahaya inversi dilengkapi dengan optik kontras interferensi diferensial berdaya tinggi yang disempurnakan dengan pencitraan digital, pembesaran hingga 36600 kali dan memungkinkan penilaian karakteristik morfologi spermatozoa motil secara real-time (Gambar 2). Mikroskop inversi dilengkapi dengan optik kontras interferensi diferensial Nomarski, lensa objektif Uplan Apo 3100 oil/1.50 dan lensa kondensor aperture 0,55 numerik.6 Gambar-gambar tersebut ditangkap oleh kamera video berwarna yang memiliki kekuatan 3,7 inci, tiga chip HAD CCD (pembesaran total yang dihitung 36600) dan divisualisasikan pada layar monitor dengan dimensi diagonal 355,6 mm. Pemilihan spermatozoa sering dilakukan pada glass-bottomed dishes untuk mencapai kualitas optik terbaik, sedangkan mikro injeksi dilakukan pada dish plastik terpisah. Persiapan sampel semen memerlukan prosedur spesifik yang bervariasi sesuai dengan kualitas semen. Fase seleksi memerlukan suspensi spermatozoa yang dibuat dengan diskontinu sentrifugasi densitas gradien. Pelet tersebut kemudian disuspensi dalam medium kultur SPERM (Medi-Cult, Jyllinge, Denmark) untuk mendapatkan konsentrasi akhir sel sperma motil sekitar empat juta spermatozoa per mililiter. Pada pasien yang oligozoospermia berat (satu juta sel sperma per ejakulasi), lapisan low-density lebih digunakan dan pelet kemudian disuspensi dalam medium sperma 0,1-0,2 ml.6

Suspensi sperma kemudian diendapkan dalam microdroplet polivinilpirolidon yang dilapis minyak mineral. Polyvinylpyrrolidone adalah media viskous yang digunakan untuk mengurangi motilitas sel sperma untuk memudahkan evaluasi morfologi. Suhu dan konsentrasi polivinilpirolidon menpengaruhi motilitas sperma. Spermatozoa secara morfologi normal kemudian diaspirasi dengan pipet injeksi ICSI dan kemudian ditambahkan ke media mikrodroplet  pada cawan petri. Tetesan ini kemudian ditutup dengan minyak mineral dan injeksi akhirnya dilakukan.6

Karena analisis terperinci dari setiap sperma membutuhkan waktu lebih lama dari pada pendekatan konvensional, prosedur IMSI berlangsung kira-kira dua kali lebih lama daripada ICSI. Sehingga diperlukan jangka waktu yang cukup dalam jadwal laboratorium rutin.

Leave a Comment

Filed under Obstetri Ginekologi

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *