ההצלחה של הפריה חוץ גופית תלויה בגורמים רבים, שאחד מהם הוא כדאיות הזרע. מחקר שנערך לאחרונה מאוניברסיטת אילינוי אורבנה-שמפיין מתעד דרך חדשה לבחור זרע בר-קיימא ולהאריך את כדאיותם במעבדה, ומפחית את מקור השונות אחד במהלך התהליך.
לצינור החצוצרות אצל נשים, או בביובוק, יש יכולת להאריך את תוחלת החיים של הזרע שעד כה לא יכולנו לשחזר את IVF. בשנת 2020 גילינו כי סוכרים מורכבים הנקראים גליקנים הם מרכיבי הביוץ שיכולים לקשור ולאחסן זרע ולהשאיר אותם בחיים. "
דייוויד מילר, מחבר לימודים בכיר, פרופסור במחלקה למדעי בעלי החיים, חלק מהמכללה למדעי החקלאות, הצרכנים והסביבה באילינוי
הקבוצה של מילר שיתפה פעולה עם כימאים לבדיקת מאות גליקנים מבחינה ביובית על יכולתם לקשור זרע חזיר, תוך התיישבות על אחד שנקרא Lewis X Trisaccharide, או Sulex, לבדיקה נוספת. הם התמקדו בזרע חזיר לא רק כהוכחה למושג למחקרים אנושיים עתידיים, אלא גם מכיוון שגם חקלאות בעלי חיים מסתמכת על IVF. ב- IVF חזירים, זרע מרובה מפרה לעתים קרובות ביצים בודדות, וכתוצאה מכך עוברים ניתנים לכיוון. התקווה בשימוש בגליקנים הייתה שפחות זרע שחייה חופשית יתקרב ותפרו ביציות בו זמנית.
החוקרים חיברו סולקס לתחתית מנות התרבות, ואז הוסיפו זרע. הזרע ניתנו 30 דקות לדבוק בתרכובות לפני שהחוקרים החלו להוסיף ביצים, והציגו אותם 0, 6, 12 או 24 שעות לאחר מכן.
"על ידי הוספת ביצים בנקודות זמן מאוחרות יותר, נוכל לבדוק את המערכת כדי לבדוק אם סולקס הגדיל את אורך החיים של הזרע. בעיקרו, מצאנו שאנחנו יכולים לשמור או להאריך את שיעורי ההפריה לאורך זמן, ולהגדיל את חלון IVF מוצלח", אמר מילר.
לאחר 0 שעות, יעילות IVF (זיגוטות מופרות לעומת המספר הכולל של ביציות) הייתה גדולה משמעותית עם זרע שהיו מחוברים בתחילה לסולקס (ב 53%) בהשוואה לבקרה ללא תרכובות Oviduct (36%) ושני תרכובות "שליטה" אלטרנטיביות (בערך 40%כל אחת).
עיכובי הזמן ירידה בשיעורי ההפריה של כל הקבוצות, אך פחות מכך עבור Sulex. בקבוצת הביקורת ללא גליקנים מבחינה ביצית, ההפריה ירדה ל -1% בנקודת הזמן 24 שעות ביממה. אך עם סולקס, 12% מהביצים הופרו לאחר 24 שעות.
מערך IVF עם טיפות סולקס איפשר לחוקרים לשטוף זרע שחייה חופשית לפני שהציגו ביצים.
מילר אמר כי "מכיוון שהזרע היה קשור היטב למתחם הגליקאן, נוכל להפחית את המספר הכולל של הזרע, מה שאומר שפחות מקרים שבהם יותר מזרע אחד הפרה את הביציות".
המחקר היסודי יכול לשפר יום אחד את הצלחת הפריה חוץ -אזורית הן לבעלי חיים והן לבני אדם.
מילר אמר כי "יש חברות, הקשורות במיוחד לבקר חלב, שמשתמשות בפריה חוץ גופית כדי לייצר ולמכור עוברים בעלי גנטי-גנטי-גנטי-גנטי, שאחרי שהם מועברים, ייצרו חלב בצורה יעילה יותר". "טכנולוגיה זו עשויה לעזור לייצר בשר וחלב בצורה יעילה יותר."
הוא הוסיף כי הגליקנים הספציפיים המחייבים זרע אנושי טרם זוהו, אך ברגע שזה יקרה, גליקאן-IVF יכול לעזור עם אי התאמות בתזמון בין בגרות ביצה בקציר וכדאיות הזרע בבני אדם.
מילר אמר כי "גם ביצים וגם זרע צריכים לעבור שלב התבגרות לפני שהם מוכנים להפריה, כך שהתזמון הוא קריטי. "אנו חושבים שגליקן-IVF יכול להאריך את חלון הזרע הפורה ואולי גם להגדיל את שיעורי IVF, אם כי אנו זקוקים לבדיקה נוספת כדי לאמת זאת."
המחקר, "זרע חרוזי נקשר לגליקאן Oviduct המשולב למשטחי זכוכית כמודל של אינטראקציה בין זרע עם הביוץ", מתפרסם בדיווחים מדעיים (DOI: 10.1038/S41598-025-88986-2). המחברים כוללים את סנדרה סוטו-חרס, לריסה וולז, ניקולאי בובין ודייויד מילר. המחקר נתמך על ידי המכון הלאומי של יוניס קנדי שרייבר לבריאות ילדים והתפתחות אנושית, חלק מהמוסדות הלאומיים לבריאות (פרס מס 'RO1HD095841).
מילר קשור גם למכון קרל ר. ווואס לביולוגיה גנומית באוניברסיטת I.
