İn-Vitro Fer lizasyon Üçüncü Baskı
İn-Vitro Fertilizasyon Üçüncü Baskı Kay Elder
Kıdemli Bilim araştırmacısı, Bourn Hall Clinic, Bourn, Cambridge, UK ve Klinik Embriyolojide Fahri kıdemli okutman, Leeds Üniversitesi, UK
Brian Dale
Yardımla üreme merkezi Direktörü, Clinica Villa del Sole, Napoli, İtalya Katkıları ile;
Yves Menezo
Bilimsel Danışman, Unilabs, Paris, Fransa ve Cenevre, İsviçre
Joyce Harper
Doçent, İnsan genetiği ve Embriyoloji, UCL PG&D merkezi Londra Üniversitesi, UK ve
John Huntriss
Üreme ve Erken gelişim Araştırma Grubu, Leeds Genetik Enstitüsü, Sağlık ve tedavi birimi Leeds Üniversitesi, UK
Çeviri Editörü:
Prof. Dr. Tülay İrez
Klinik Embriyoloji Derneğinin katkıları ile yayına hazırlanmıştır.
NOBEL TIP KİTABEVLERİ
© 2014 Nobel Tıp Kitabevleri Ltd. Şti. İN-VİTRO FERTİLİZASYON Çeviri Editörü: Prof. Dr. Tülay İrez ISBN: 978-975-420-960-0 Bu kitabın Türkçe’ye çeviri hakkı Cambridge University Press tarafından NOBEL TIP KİTABEVLERİ’ne verilmiştir. 5846 ve 2936 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri yasası gereği herhangi bir bölümü, resmi veya yazısı, yazarların ve yayınlayıcısının yazılı izni alınmadan tekrarlanamaz, basılamaz, kopyası çıkarılamaz, fotokopisi alınamaz veya kopya anlamı taşıyabilecek hiçbir işlem yapılamaz. Cambridge University Press In-Vitro Fertilization Third Edition Kay Elder, Brian Dale, Joyce Harper, John Huntriss ISBN 978-0-521-73072-3 Yayımcı
: Nobel Tıp Kitabevleri Tic. Ltd. Şti. Millet Cad. No:111 34104 Fatih-İstanbul Yayımcı Sertifika No : 15710 Baskı / Cilt : No-bel Matbaacılık San. Tic. Ltd. Şti. Kurtini Mevki, General Şükrü Kanatlı Cad. Ömerli - Hadımköy - İstanbul Matbaa Sertifika No : 12565 Sayfa Tasarımı - Düzenleme : Nobel Tıp Kitabevleri, Cenk Akay Kapak Tasarım : Cenk Akay Baskı Tarihi : Ağustos 2013 - İstanbul
NOBEL TIP KİTABEVLERİ TİC. LTD. ŞTİ. MERKEZ - ÇAPA Millet Cad. No:111 Çapa-İstanbul Tel: (0212) 632 83 33 Fax: (0212) 587 02 17 CERRAHPAŞA Cerrahpaşa Tıp Fakültesi Karşısı Park içi Cerrahpaşa-İstanbul Tel: (0212) 586 17 58 KADIKÖY Rıhtım Cad. Derya İş Merkezi No: 7 Kadıköy-İstanbul Tel: (0216) 336 60 08
ANKARA Sağlık Sokak No:17/C Çankaya (Sıhhiye) Tel: (0312) 434 10 87 ANTALYA Meltem Mah. Dumlupınar Bulv. Başkent Sitesi, B Blok No: 4 Meltem Tel: (0242) 238 15 55 BURSA Sakarya Mah. Bahriye Üçok Cad. Menekşe Sok. N: 21/18 Görükle Nilüfer Tel: (0224) 224 60 21 DİYARBAKIR Kurt İsmail Paşa 2. Sokak No: 12/C Ofis Tel: (0412) 228 93 93 ELAZIĞ Yahya Kemal Cad. Üniversite Mah. No: 36/B Tel: (0424) 233 43 43 İZMİR Kazım Dirik Mahallesi, 186 Sokak No: 21/B Bornova Tel: (0232) 343 10 50
www.nobeltip.com
SAMSUN Ulugazi Mah. 19 Mayıs Bulvarı 16/6 Tel: (0362) 435 08 03
İçindekiler
Önsöz v Teşekkür x Çeviri Editörünün Önsözü 1
xii
Hücre ve moleküler biyolojinin yeniden değerlendirmesi 1
10 Sperm ve YÜT
Çeviri: Prof. Dr. Tülay İrez, Yard. Doç. Dr. Mine Ergüven
2
Üremenin endokrin kontrolü: YÜT için kontrollü ovaryum hipers mülasyonu 19 Çeviri: Uzm. Dr. Barış Ata
3
Sperm-Oosit etkileşimi
28
Gelişimin ilk dönemleri
50
14 Preimplantasyon gene k tanı Joyce harper
64
İmplantasyon ve fetal gelişimin ilk evreleri Kök hücre biyolojisi
216 238
Çeviri: Ph. D. Evrim Ünsal
82
Çeviri: Msc. Bio. Canan Aslan, Doç. Dr. Mehmet Cincik
7
12 Gamet ve embriyoların kriyoprezervasyonu 191
Çeviri: Dr. Cenk Özcan
Çeviri: Doç. Dr. Nadir Ciray
6
157
Çeviri: Bio. Tuğçe Budak
13 Mikromanüplasyon teknikleri
Çeviri: Bio. Semra Sertyel
5
11 Oosit toplama ve embriyo kültürü
Çeviri: Dr. Eran Sözen
Gametler ve gametogenezis Çeviri: Doç. Dr. Lale Delilbaşı
4
139
Çeviri: Dr. Engin Enginsu
15 Epigene k ve yardımla üreme John Huntriss
252
Çeviri: Dr. Sinan Özkavukçu
93
Çeviri: Msc. Mol. Bio. Necati Fındıklı
8
Klinik in-vitro fer lizasyon laboratuvarı
109
Çeviri: Bio. Başak Balaban, Uzm. Biokim. Aycan Işıklar
9
IVF Laboratuvarında Kalite Yöne mi
127
İndeks 268 Renkli resimler sayfa 150 ve 151 arasında görülmektedir.
Çeviri: Dr. Faruk Bener, Msc. Bio. Seda Macit, Msc. Bio. Pelin Kutlu
v
Önsöz
Fertilizasyon sırasında erkek ve dişi gametlerin birleşmesi yeni bir bireyin oluşmasını sağlar ve bu işlem bir jenerasyondan diğerine bilgileri taşıdığından genetik ölümsüzlüğü de sağlar. Bu işlem aynı zamanda evrimsel güçlerin etkisi altında değişiklikleri de içerir. 19.yüzyılın ilk yarısında fertilizasyon ve erken embriyo gelişimi çok çeşitli deniz canlılarında, amfibilerde çalışıldı ve 1960’ lara gelmeden tavşanlarda, (1968) gerçekleştirildi. Farelerde, sıçanlarda ve tavşanlarda reprodüktif biyoloji ve genetik konusunda (Chang, 1959), Golden Hamster’larda (Yanagimachi ve Chang 1964) ve farelerde (Whittingha on yıllık yoğun bir araştırma dönemini takiben Robert Edwards insan oositlerinde 1960’ların başlarında in vitro maturasyon çalışmalarına başladı (Edwards, 1965). 1969 şubatında Nature dergisi R. G. Edwards, B. D. Bavister ve P. C. Steptoe tarafından yazılan “Early stages of fertilization in vitro of human oocytes matured in vitro’’ isimli makaleyi yayınladı (Edwards et. al 1969). Bu makale uluslararası bilim komiteleri tarafından skandal olarak tanımlandı, muhabirler ve kameramanlar Edwards ve ekibinin bulunduğu Cambridge fizyoloji laboratuvarına yöneldi. Bu durum Çoğu bilimsel, tıbbi ilgili kişiler insan hayatının bu erken aşamasının böyle kurcalanmasının dinsel ve etik değerleri ilgilendirmesi açısından Nobel ödül komitesinin şiddetli eleştirilerine neden oldu Günümüzde
IVF tamamiyle bir klinik işlem olarak kabul edilmektedir; yeni teknoloji yolu ile ilerleme arayışında akıl dışı eleştiriler bizim hevesimizi kırmamalı. Bob Edwards ve arkadaşlarının öncü çalışmalarından cesaret alarak, bilim, tıp etik ve sosyal antropolojiyi kucaklayan cesur ve azimli disiplinlerarası çalışmaların önü açıldı. Yarım yüzyıl sonra, tüp bebek yolu ile yeni bir hayatın yaratılışının oluşturduğu tartışma devam ederken pek çok hükümet bu konudaki mevzuatları geliştirmeye devam ediyor. Beklendiği gibi bu tanımlamalar ülkelerin dinsel inançlarına uygun olarak ülkeden ülkeye değişim göstermektedir. Bilimsel olarak fertilizasyon ve embriyo gelişimini içeren temel gerçekler hayatın başlangıcının tanımlanmasında da dikkate alınmalıdır. İn vivo ve in vitro olarak çok miktarda gamet ve preimplantasyon embriyo üretilmektedir, bunların pek azı canlı kalmakta ve implante olup bir fetüs oluşturabilmektedir; insan gametleri hata eğilimlidir ve çoğu yeni bir hayata başlayamazlar. Bazı dişi gametler fertilizasyona gidebilrler, ancak oogenezdeki hatalar yüzünden daha ileri gelişimleri destekleyemezler. Gametler seçildiğinde yeni hayat oluşturmadaki yollardaki zor adımları başarılı ilişkiler ile atmasına neden olur.Bu aşamada iki genom henüz karışmamıştır, oosit aktivasyonu, sperm dekondensasyonu veya embriyo gelişiminin erken aşamaları için gerekli olan sinyal modellerinin
vii
Önsöz
viii
ortaya çıkmasında çok sayıda gelişimsel hatalar ortaya çıkabilir. Fertilize ovum totipotenttir, sonra totipotent olan birkaç hücreye bölünür, bu aşamalardan sonra bu hücreler bir (normal gebelik) veya hiç (boş yumurta veya anembriyonik veziküler mol)veya çok sayıda (monozigotik ikiz) bireyleri oluşturur. Fertilizasyon hayatın başlangıcı için gerekli olmasına rağmen, tek kritik nokta değildir, preimplantasyon embriyo gelişimsel süreçteki basit hatalarla kesintiye uğrayabilir ve ölüme gidebilir. Gametogenez başlangıcında zarif bir şekilde programlanan bir dizi etkinlik her embriyogenez sırasında doğru zamanda çalışması gerektiği gibi kreo-grafisini senkronize mekanizmaların oluşturduğu işlem doğuma kadar devam eder. Fizyolojik ve kromozomal faktörlerin kombinasyonu implantasyona gidecek embriyonun sürekli azalmasına veya seçimine neden olmaktadır. Preimplantasyon embriyogenez sadece güçlünün hayatta kaldığı Darvinci seçime benzer, bu seçim gerçekten gametogenez sırasında tayin edilmektedir. Bu “yeni bir birey’’ kavramının düzenlenmesi ve tanımlama görevi filozoflar ve ahlakçılara ait olduğu idda edilebilir. Bazılarına göre, insan hayatının başlaması dişi ve erkek kromozomlarının bir araya gelerek diploid bir yapıyı oluşturması ile ortaya çıkar. Diğerlerine göre ise gerçek insan hayatı embriyonun uterus mukozasına implante olması ile başlamaktadır. Birçoğu yeni bir kişinin nöral tüp farklılaşması ile oluştuğuna inanır, diğer bir grup ise fetüsün uterus dışında yaşaması ile bireyin meydana geldiğini düşünür. Bütün bunların çok dışında bazı filozoflar yeni doğanın birey olarak kabulünde öz farkındalık kazanması gerektiğini düşünmektedir. Çoğu bilim adamı hayatın gametlerden erişkine doğru gelen bir köprü oluşturması ile süregelen döngüsel bir süreç olduğu konusunda hemfikirdir. Bilim, insan aklının ve mera-
kının üslerinden biri, genellikle tarafsız ve genellikle uluslararası ve dini sınırları kucaklar; etik uzmanları, filozoflar ve teologlar biyoloji ve embriyoloji alanındaki üretilen yeni bilgileri dikkate almadan devam etmemektedir. Moleküler biyoloji tekniklerinde ortaya çıkan gelişmeler, kısmen genomik, epigenomik ve proteomik çalışmaları yeni yaşamın oluşumundaki olağanüstü karmaşık süreci, üreme biyolojisini daha iyi anlamamızı sağlayacaktır. Bu kitabın ilk baskısından sonra on yıl içinde insan IVF’i birçok alanda farklı değişimler geçirdi. Gelişmiş teknoloji ile elde edilen bilimsel veriler bunlardan biridir; hasta tedavi döngülerinin yönetimi, ticari baskılar gibi yasal durumlardan dolayı da etkilenmiştir. IVF tedavi döngülerindeki artış, tedavi şekillerinin farklılıkları laboratuvar rutininde sıkı bir disiplin ve kontrol ihtiyacını ortaya koydu ve IVF personelinin yeni bir hayatı oluşturabilmek için bilimsel gerçekleri iyi anlamaları gerektiği özellikle ortaya çıkmıştır. IVF dünyanın pekçok ülkesinde uygulanmaktadır ve doğan bebeklerin sayısının en az 10 milyon civarında olduğu tahmin edilmektedir; yayınlanmış literatürün geniş ve kapsamlı incelemesi klinik ve bilimsel yöntemlerin yanı sıra modern moleküler biyolojik tekniklerin de bulunduğunu gösterir. Bu baskıda her bölümde çok sayıda kitap bulunabilir (ve bazılarında kişisel fotoğraflar). 10 yıl öncesine göre farklı, çok çeşitli özelliklerde olan kültür sıvıları, ekipman ve malzeme kendilerine özgü kullanım koşulları ile spesifik olarak IVF kullanımı için hazırlanmıştır.IVF bireysel laboratuvarlarda sayısız adaptasyon ve spesifik detayları olan protokollerle başarılı bir şekilde yürütülmektedir. Bizim bu 3. Baskıyı hazırlamaktaki amacımız halen kullanılmakta olan iyi kurulmuş protokoller için bilimsel bir temel sağlamak, insan IVF’inin
Önsöz
arka planına fizyolojik, biyokimyasal ve fiziksel bilgileri yerleştirmektir. Bu kitap IVF bilimini yaygınlaştıran, herkesi kucaklayan, tecrübeleri ile kutsanmış Bob Edwards’a adanmıştır… Onun saygıdeğer vizyonu, sonsuz iyimserliğini selamlıyoruz;
Gelecek için herhangi bir limit, bir sınır yoktu…adamın bu denli büyük bir mutluluğu depolayacak yeri yoktu (James Dickey Amerikalı şair ve romancı 1923-1997)
Daha fazla kaynak Braude P, Bolton V, Moore S (1988) Human gene expression first occurs between the four- and eightcell stages of preimplantation development. Nature 333: 459-461. Carp H, Toder V, Aviram A, Daniely M, Mashiach S, Barkai G (2001) Karyotype of the abortus in recurrent miscarriages. Fertility and Sterility 75:678-682. Chang MC (1959) Fertilization of rabbit ova in vitro. Nature (London) 184: 406. Edwards RG (1965) Maturation in vitro of human ovarian oocytes. Lancet ii: 926-929. Edwards RG (1965) Meiosis in ovarian oocytes of adult mammals. Nature 196:446-450. Edwards RG (1965) Maturation in vitro of mouse, sheep, cow, pig, rhesus monkey and human ovarian oocytes. Nature 208: 349-351. Edwards RG (1972) Control of human development. In: Austin CR, Short RV (eds.) Artificial Control of Reproduction, Reproduction in Mammals, Book 5, Cambridge University Press, pp. 87-113. Edwards RG (1989) Life Before Birth: Reflections on the Embryo Debate. Hutchinson, London. Edwards RG, Hansis C (2005) Initial differentiation of blastomeres in 4-cell human embryos and its significance for early embryogenesis and implantation. Reproductive Biomedicine Online 2: 206-218. Edwards RG, Bavister BD, Steptoe PC (1969) Early stages of fertilization in vitro of human oocytes matured in vitro. Nature 221: 632-635. Hassold T, Chiu D (1985) Maternal age-specific rates of numerical chromosome abnormalities with special reference to trisomy. Human Genetics 70:11-17.
Hassold T, Chen N, Funkhouser J, Jooss T, Manuel B, Matsuura J, Matsuyama A, Wilson C, Yamane JA, Jacobs PA (1980) A cytogenetic study of 1000 spontaneous abortuses. Annals of Human Genetics London 44:151— 178. Jacobs PA, Hassold TJ (1987) Chromosome abnormalities: origin and etiology in abortions and live births. In: Vogal F, Sperling K (eds.) Human Genetics, Springer-Verlag, Berlin, pp. 233-244. Marquez C, Sandalinas M, Bahçe M, Alikani M, Munne S (2000) Chromosome abnormalities in 1255 cleavage- stage human embryos. Reproductive Biomedicine Online 1: 17-27. Munne S, Cohen J (1998) Chromosome abnormalities in human embryos. Human Reproduction Update 4:842- 855. Nothias JY, Majumder S, Kaneko KJ, et al. (1995) Regulation of gene expression at the beginning of mammalian development. Journal of Biological Chemistry 270:22077- 22080. Steptoe PC, Edwards RG (1978) Birth after the reimplantation of a human embryo (letter). Lancet 2:366. Warner C (2007) Immunological aspects of embryo development. In: Elder K, Cohen J (eds.) Human Preimplantation Embryo Evaluation and Selection. Informa Healthcare, London, pp. 155-168. Whittingham DG (1968) Fertilization of mouse eggs in vitro. Nature 200: 281-282. Yanagimachi R, Chang MC (1964) IVF of golden hamster ova. Journal of Experimental Zoology 156: 361-376.
ix
TEŞEKKÜR
Helen Picton, David Miller, John Huntriss, Jan Hogg ve Allan Pacey’e bu kitapta yer alan pek çok konuda Leeds Üniversitesi Klinik Embriyoloji master programı derslerinden basılı materyallerin temini konusunda destekleri için çok minnettarız. Yine pek çok çalışma arkadaşımıza yayınlanmış olan her bölüm için yaptıkları düzeltmelerde gösterdikleri özveri için; özellikle de Yves Menezo, Bryan Woodvard, Marc van den Bergh, Darja kastelic’e derin teşekkürler, Kathy Ni-
x
akan, jenny Nicholson ve Mila Roode’a kök hücre biyolojisi için, Gianfraco Coppola’ya yaptığı çizimler için ve Oleksii Barash, Marc van den Bergh, Thomas Ebner ve Agnese Fiorentino’ya orijinal oosit ve embriyo fotoğrafları ile katkıda bulundukları için teşekkürü borç biliriz. Mike Mcnamee ve sonsuz cesaret ve destek sunmaya devam eden Bourn Hall Kliniğindeki arkadaşları ve meslektaşlarına, tüm özel ve çok içten teşekkürlerimizi sunarız.
Çeviri Editörünün Önsözü
3. baskısı yapılan “in vitro fertilizasyon’’ kitabı Klinik Embriyoloji alanında çalışan embriyologların bir el kitabı niteliğindedir. Kitap halen Leeds üniversitesi Klinik embriyoloji Master programında kullanılmakta, üreme ile ilgili moleküler biyoloji, endokrin ilişkiler, gametogenez ve mekanizmaları, fertilizasyon biyolojisi ve erken embriyonel gelişim mekanizmaları, implantasyon biyolojisi, kök hücre klinik IVF laboratuvarı ve kalite kontrolü, preimplantasyon genetik tanı, epigenetik mekanizmalar gibi temel konuları içermektedir.
Kitabın çevirisinde gayret gösteren Klinik Embriyoloji Derneği yönetim kurulundaki arkadaşlarım ve çevirilere katkıda bulunan ve kısa sürede basıma hazırlanmasında katkıda bulunan tüm ekibe sonsuz teşekkürlerimi sunuyorum. İn-Vitro fertilizasyon kitabının Klinik embriyolojiye gönül veren tüm araştırıcılara yararlı olmasını diler, kitabın baskıya hazırlanmasında emeği geçen Nobel Tıp Kitapevi çalışanlarına teşekkürlerimi sunarım.
Prof. Dr. Tülay İrez
xi
ÇEVİRİ KURULU Çeviri Editörü: Prof. Dr. Tülay İrez Yeni Yüzyıl Üniversitesi Tıp Fakültesi Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı
Çevirenler: Yard. Doç. Dr. Mine Ergüven
Bio. Başak Balaban
Yeni Yüzyıl Üniversitesi Tıp fakültesi, Biyokimya Anabilim Dalı
Amerikan hastanesi IVF Merkezi
Dr. Mehmet Aral Atalay
Amerikan Hastanesi Tüp Bebek merkezi
Uludağ Üniversitesi Tıp Fak. Kadın hastalıkları ve Doğum Anabilim Dalı Tüp Bebek Ünitesi
Dr. Faruk Bener
Uzm. Dr. Barış Ata
Msc. Bio. Seda Macit
Uludağ Üniversitesi Tıp Fak. Kadın hastalıkları ve Doğum Anabilim Dalı Tüp Bebek Ünitesi
Kızıltoprak Florence Nigh ngale Hastanesi Tüp Bebek Merkezi
Msc. Bio. Pelin Kutlu
Doç. Dr. Lale Delilbaşı
Anadolu Sağlık merkezi, Tüp Bebek Ünitesi
HRS Kadın Sağlığı merkezi, Ankara
Dr. Engin Enginsu
Bio. Semra Sertyel
Kadıköy Şifa hastanesi Tüp bebek merkezi
Alman Hastanesi Tüp Bebek Merkezi
Msc. Bio. Tuğçe Budak
Doç. Dr. Nadir Çiray
IVI Tüp bebek merkezi
Bahçeci Kliniği Tüp Bebek merkezi, İstanbul
Dr. Eran Sözen
Msc. Bio. Canan Aslan
Ankara Tüp bebek Merkezi
Acıbadem Üniversitesi Tüp Bebek merkezi
Dr. Cenk Özcan
Doç. Dr. Mehmet Cıncık
Florence Nigh ngale Tüp bebek merkezi
Acıbadem Üniversitesi Tüp Bebek merkezi
Y. Doç. Dr. Evrim Ünsal
Msc. Bio. Neca Fındıklı Alman Hastanesi Tüp bebek Merkezi
Bilim Üniversitesi Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı
Doç. Dr. Süha Dönmez
Ph. D. Bio. Özge Ayvaz
Bahçelievler medicana hastanesi, Kadın Doğum Kliniği
Bilim Üniversitesi gene k Anabilim dalı
Doç. Dr. Sinan Özkavukçu
Prof. Dr. Adil Allahverdiyev
Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı, IVF merkezi
Yıldız Teknik Üniversitesi Biyomühendislik Bölümü xii
Uzm. Dr. Aycan Işıklar
İstanbul Tüp bebek merkezi