Sommaire
1. Présentation
L'équipe de recherche a découvert que la verrerie était utilisée pour manipuler et cultiver des œufs fertilisés dans les domaines de la technologie reproductive assistée (ART), de l'élevage et de la recherche fondamentale contient des substances toxiques qui interfèrent avec le développement d'œufs fertilisés (embryons). L'équipe a également identifié la substance toxique comme du zinc et a développé une méthode pour le contrer en analysant étroitement ses effets sur la souris, la vache et les œufs fécondés humains. Les résultats de cette recherche suggèrent que la cause inconnue de réduction des résultats de la FIV pourrait être due à la toxicité de la verrerie. On espère que cela conduira au développement de méthodes de FIV plus sûres et plus efficaces à l'avenir. The researchers participating in this research include: Kazuo Yamagata (Professor, Graduate School of Biology-Oriented Science and Technology, Kindai University), Tatsuma Yao (Senior Researcher, Research and Development Center, Fuso Pharmaceutical Industries, Ltd.), Kazuki Kurimoto (Professor, Department of Embryology, Nara Medical University), Akira Funabashi (Professor, Department of Biosciences et informatique, Université Keio), Mikiko Tokoro (chercheur, Asada Institute for Reproductive Medicine, Asada Ladies Clinic), Satoshi Sugimura (professeur, Département de production biologique, Université de l'agriculture et de la technologie Takuya Yamamoto (professeur, Institut pour l'étude avancée de la biologie humaine (Ashbi), Kyoto).
2. Points clés
・ A découvert que de la verrerie utilisée dans in vitro La fertilisation (FIV) inhibe le développement d'ovules fécondés.
・ A identifié que la substance toxique qui inhibe le développement d'œufs fécondés était « zinc » élue à partir de la verrerie.
・ Les résultats de cette étude conduisent au développement de plus sûrs et plus efficaces in vitro Méthodes de fertilisation (FIV).
3. Contexte de recherche
Dans le domaine de la technologie de reproduction assistée (ART), l'élevage, la recherche de base académique, la fécondation in vitro (FIV) est effectuée dans laquelle les œufs et les spermatozoïdes sont retirés du corps, fécondés et développés en milieu de culture, puis les œufs fertilisés sont transférés à l'utérus. Au cours des près de 50 ans qui ont suivi le premier bébé de la FIV en 1978, de nombreux développements technologiques ont été réalisés dans les méthodes de fertilisation, les milieux de culture et d'autres domaines pour améliorer le taux de développement des œufs fertilisés et des taux de grossesse. À la suite de ces développements technologiques, le taux de natalité dans l'art est passé de manière significative d'environ 5% en 1980 à environ 30% aujourd'hui. Afin d'augmenter encore le taux de natalité, il est nécessaire d'améliorer l'environnement dans lequel les embryons sont cultivés. De nombreux instruments de verre sont utilisés dans les opérations de FIV. Par exemple, les plats à fond de verre, qui ont un fond en verre mince qui permet une observation à haute résolution des embryons, sont utilisés comme boîtes de culture. Les filtres contenant des fibres de verre sont utilisés pour éliminer les impuretés et les bactéries du milieu de culture, et des pipettes en verre minces sont également utilisées pour manipuler les embryons. En plus de cela, les micropipettes utilisées dans les procédures d'injection intracytoplasmique de sperme (ICSI) et certains conteneurs pour le milieu de culture sont également en verre.
Dans des recherches antérieures, l'équipe a développé une technique d'imagerie à cellules vivantes pour observer en continu le processus de développement des embryons sur une longue période. Cette technique permet d'utiliser de grandes quantités de données d'image pour détecter numériquement des différences subtiles dans le développement d'embryons. Au cours des expériences, l'équipe a remarqué que dans certains cas, le taux de développement des embryons diminue de façon inattendue, même si plusieurs conditions expérimentales étaient maintenues cohérentes. Après avoir enquêté sur la raison, l'équipe a constaté que les baisses étaient causées par les plats à fond de verre utilisés pour la culture, et ont commencé leurs recherches en fonction de l'hypothèse que l'équipement de laboratoire, en particulier la verrerie, pourrait contenir une sorte de toxicité qui inhibe le développement de l'embryon.
4. Contenu
L'équipe de recherche a découvert qu'une partie de la verrerie avait divulgué des substances toxiques qui inhibaient le développement des embryons, et après avoir analysé les substances, l'équipe a constaté que la substance toxique était du zinc. Le zinc a induit un développement retardé dans les embryons de souris, une ségrégation chromosomique anormale, une cytokinèse anormale et une activation anormale du gène zygotique, et réduit significativement la formation de blastocystes.
Des embryons post-implantation, exposés au zinc étaient associés à des taux de natalité similaires aux embryons cultivés sans zinc, cependant, le poids à la naissance a augmenté en moyenne de 18%. De plus, l'exposition au zinc a affecté le développement d'embryons bovins et humains, avec une variation basée sur les espèces dans la force de ces effets. À la suite de l'étude des moyens de réduire les effets embryotoxiques du zinc, l'équipe de recherche a révélé: le taux de développement des embryons et le taux de natalité ne diminuent pas dans le milieu de culture qui était entré en contact avec le verre, en ajoutant l'agent chélatant EDTA (éthylènediaminetraacétique acide) au milieu de culture au moment et à la concentration, ou en nettoyant en profondeur le verre. Cette recherche met en évidence l'importance d'une gestion minutieuse de l'équipement utilisé dans la culture d'embryons, et devrait également conduire au développement de méthodes de fertilisation in vitro plus sûres et plus efficaces.
