גישה כירורגית, אתגרים ופתרונות להשתלת רחם בחולדות
Summary
הפרוטוקול הנוכחי מתאר את כל השלבים החיוניים להשתלת רחם מוצלחת (UTx) בחולדות. מודל החולדות הוכח כמתאים לקידום היישום הקליני של UTx; עם זאת, UTx חולדה הוא הליך מורכב ביותר הדורש הוראות זהירות.
Abstract
השתלת רחם (UTx) היא גישה חדשה לטיפול בנשים עם אי פוריות מוחלטת של גורם הרחם (AUFI). על פי הערכות, 3%-5% מהנשים סובלות מ-AUFI. מנשים אלה נשללה האפשרות להביא ילדים לעולם עד הופעתו של UTx. היישום הקליני של UTx הונע על ידי מחקרים ניסיוניים בבעלי חיים, וה- UTx המוצלח הראשון הושג בחולדות. בהתחשב במאפיינים הפיזיולוגיים, האימונולוגיים, הגנטיים והרבייה שלהן, חולדות הן מערכת מודל מתאימה להשתלות כאלה. בפרט, תקופת ההריון הקצרה שלהם היא יתרון ברור, שכן נקודת הסיום הרגילה של UTx ניסיוני היא הריון מוצלח עם לידת חי. האתגר הגדול ביותר עבור מודלים של חולדות נותר האנטומיה הקטנה, הדורשת מיומנויות מיקרוכירורגיות מתקדמות וניסיון. למרות ש- UTx הוביל להריון במרפאה, ההליך אינו מבוסס ודורש אופטימיזציה ניסיונית מתמשכת. כאן מוצג פרוטוקול מפורט, הכולל פתרון בעיות חיוני עבור UTx חולדה, אשר צפוי להפוך את ההליך כולו לקל יותר להבנה עבור אלה ללא ניסיון בסוג זה של מיקרו-כירורגיה.
Introduction
השתלת רחם (UTx) היא טיפול חדשני לאי פוריות מוחלטת של גורם הרחם (AUFI). AUFI נובע מהיעדרות (מולדת או נרכשת) או מום ברחם ומשפיע על 3%-5% מהנשים בעולם1. סיבות אתיות, משפטיות או דתיות שוללות אימוץ או פונדקאות עבור נשים רבות שיש להן רצון לאימהות אך סובלות מ- AUFI2. עבור נשים אלה, UTx נשאר האפשרות היחידה להקים משפחה משלהם. UTx יושם במרפאה, אם כי בהצלחה מעורבת; ההליך מאתגר מבחינה טכנית ודורש שיפור מתמיד עבור הממסד הקליני שלו.
בשנת 2014, ההשתלה הראשונה של רחם מתורם חי (LD) – וכתוצאה מכך הריון מוצלח – בוצעה על ידי הקבוצה השבדית החלוצית של Brännström3. הלידה הראשונה לאחר UTx מתורם שנפטר (DD) דווחה בשנת 2016 בברזיל4. עד שנת 2021, יותר מ -80 UTxs בוצעו ברחבי העולם, אולם עם שיעור הצלחה של כ -50% ועם שתלים המגיעים מ LD עבור רוב1.
אמנם לא מציל חיים, UTx הוא הליך פופולרי יותר ויותר כדי למלא את הרצונות עבור צאצאים משלו. ככזה, הביקוש לשתלים הולך וגובר, ומציב את תרומת DD במוקד עתידי. עם זאת, תרומת DD מסובכת עקב חשיפות איסכמיות ארוכות יותר (ובמקרה של מוות לבבי, גם חם), מה שמעלה את הסיכון לתפקוד לקוי של השתלודחייה 5,6. טכניקה כירורגית, דרישת התאמת תאימות, ודיכוי חיסוני נלווה נותרו נושאים קריטיים לגבי תוצאות UTx7.
כדי לנהל את הסיכונים הנ”ל במרפאה, יש צורך במודלים מתאימים של בעלי חיים לחקר איסכמיה ודיכוי חיסוני. נקודת הקצה הרלוונטית ביותר מבחינה קלינית עבור מודלים של בעלי חיים נותרה לידה מוצלחת; עד כה, הריונות לאחר UTx ניסיוני הושגו בעכברים, חולדות, כבשים, ארנבות וקופי צינומולגוס8. בעוד שבעלי חיים גדולים יותר מיועדים מראש לרכישה ואופטימיזציה של טכניקות כירורגיות, מכרסמים מגיעים עם היתרון המובהק של תקופות הריון קצרות. לכן, מודלים של מכרסמים עדיפים על שיקולים מעשיים, כלכליים ואתיים9. עם זאת, האתגר העיקרי של UTx בעכברים הוא האנטומיה הקטנה, כאשר הניתוח התובעני מאוד קשור ליכולת השחזור הנמוכה של UTx10. לעומת זאת, חולדות נגישות יותר מבחינה כירורגית ושומרות על היתרונות של זמני הריון קצרים. ככזו, החולדה הפכה למודל המועדף עלUTx 9. Wranning et al. הציגו את מודל החולדות של UTx אורתוטופי בשנת 2008, ובאמצעות מודל זה, לידת החי הראשונה לאחר UTx והזדווגות טבעית דווחה11,12,13. מחקרים מאוחרים יותר תרמו תרומה קריטית ליישום UTx בבני אדם9.
עם זאת, UTx נשאר מאתגר בחולדות, ורק קבוצות מעטות עדיין שלטו בטכניקה כירורגית זו. אחד המכשולים הרלוונטיים להתפשטות UTx של חולדות בקרב החוקרים הוא היעדר תיאור מדויק של השלבים המיקרוכירורגיים הבודדים, המלכודות והמדדים לפתרון בעיות14. פרוטוקול זה נועד לספק מדריך מפורט להליך מיקרוכירורגי מורכב מאוד זה כדי להקל על יישום מודל בעלי חיים זה במחקר עתידי.
Protocol
Representative Results
Discussion
הפרוטוקול המוצג כאן מציע הוראות מפורטות לגישה הניתוחית מאחורי השתלת רחם בחולדות. הפרוטוקול עבר אופטימיזציה כדי להגדיל את הסיכויים ללידות חי לאחר UTx וההזדווגות שלאחר מכן. הפרוטוקול המקורי נלקח מקבוצת Brännström 12,13, בהשראת עבודת העכבר של Akouri et al.10, ושונה בהתבסס על</s…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
מחקר זה נתמך על ידי הקרן הלאומית השוויצרית למדע (מענק פרויקט מס’ 310030_192736). ברצוננו להודות לד”ר פראוקה סיהוסן מהמכון לפתולוגיה וטרינרית של אוניברסיטת ציריך על תמיכתה ההיסטופתולוגית.
Materials
| Angled to Side Scissor 5 mm | F.S.T | 15008-08 | |
| Big Paper Clip | No specific | Used as retractor | |
| Blunt Bend Needle G30 | Unimed S.A. | ||
| Bupivacain 0.5% | Sintetica | ||
| Buprenorphine 0.3 mg/mL | Temgesic | ||
| Dosiernadel G25 | H.SIGRIST& PARTNER AG | ||
| Dumont #5SF Forceps | F.S.T | 11252-00 | |
| Ethilon 10/0 | Ethicon | 2810G | |
| Ethilon 6/0 | Ethicon | 667H | |
| Ethilon 7/0 | Ethicon | EH7446H | |
| Ethilon 8/0 | Ethicon | 2808G | |
| Femal Brown Norway Rats (150-170 g) | Janvier | ||
| Femal Lewis Rats (150-170 g) | Charles River Deutschland | ||
| Fine Scissors – Sharp | F.S.T | 14060-09 | Any other small scissor works too |
| Halsey Micro Needle Holder | F.S.T | 12500-12 | Any other small needholder works too |
| Heparin Natrium 25000 I.E./ 5 mL | B. Braun | ||
| Institute Georges Lopez Perfusion Solution (IGL) | Institute Georges Lopez | Organ preservation solution | |
| Male Lewis Rats (300-320 g) | Charles River Deutschland | ||
| Micro Serrefines 13 mm | F.S.T | 18055-04 | |
| Micro Serrefines 16 mm gebogen | F.S.T | 18055-06 | |
| Micro-Serrefine Clamp Applicator with Lock | F.S.T | 18056-14 | |
| Mölnlyncke Op Towel | Mölnlyncke | 800300 | Sterile drape |
| NaCl 0.9% | B.Braun | ||
| Octenisept | Schülke | ||
| Paper Tape | Tesa | For fixing the animal | |
| Philips Avent Schneller Flaschenwärmer SCF358/02 | Philips | 12824216 | |
| Ringerfundin | B.Braun | ||
| Rompun 2% | Bayer | Xylazine | |
| Round Handled Needle Holders | F.S.T | 12075-12 | |
| Round Handled Needle Holders | F.S.T | 12075-12 | |
| S&T Vessel Dilating Forceps – Angled 45° | F.S.T | 00276-13 | |
| Sacryl Naht | KRUUSE | 152575 | |
| Scapel No 10 | Swann Morton | 201 | |
| Small Histo-Container | Any small histo-container works fine-for coldstorage of the graft | ||
| Small Plastik Bags | Any transparant plastic bags are fine | ||
| Steril Cotton swab | Lohmann-Rauscher | Any steril cotton swab is fine | |
| Sterile Gauze | Lohmann-Rauscher | Any steril gauze is fine | |
| Straight Scissor 8mm | F.S.T | 15024-10 | |
| Surgical microscope – SZX9 | Olympus | OLY-SZX9-B | |
| Sutter Non Stick GLISS 0.4 mm | Sutter | 78 01 69 SLS | |
| Suture Tying Forceps | F.S.T | 00272-13 | |
| ThermoLux warming mat | ThermoLux | ||
| Tissue Forceps for Skin | Any tissue forceps are fine | ||
| Vesseldilatator Forceps | F.S.T | 00125-11 | |
| Vicryl plus 4/0 | Ethicon | VCP292H |
Riferimenti
- Richards, E. G., et al. Uterus transplantation: state of the art in 2021. Journal of Assisted Reproduction and Genetics. 38 (9), 2251-2259 (2021).
- Jones, B. P., et al. Options for acquiring motherhood in absolute uterine factor infertility; adoption, surrogacy and uterine transplantation. The Obstetrician & Gynaecologist. 23 (2), 138-147 (2021).
- Brannstrom, M., et al. The first clinical trial of uterus transplantation: surgical technique and outcome. American Journal of Transplantation. 14, 44 (2014).
- Ejzenberg, D., et al. Livebirth after uterus transplantation from a deceased donor in a recipient with uterine infertility. Lancet. 392 (10165), 2697-2704 (2018).
- Lavoue, V., et al. Which donor for uterus transplants: brain-dead donor or living donor? A systematic review. Transplantation. 101 (2), 267-273 (2017).
- O’Donovan, L., Williams, N. J., Wilkinson, S. Ethical and policy issues raised by uterus transplants. British Medical Bulletin. 131 (1), 19-28 (2019).
- Kisu, I., et al. Long-term outcome and rejection after allogeneic uterus transplantation in cynomolgus macaques. Journal of Clinical Medicine. 8 (10), 1572 (2019).
- Ozkan, O., et al. Uterus transplantation: From animal models through the first heart beating pregnancy to the first human live birth. Womens Health. 12 (4), 442-449 (2016).
- Favre-Inhofer, A., et al. Involving animal models in uterine transplantation. Frontiers in Surgery. 9, 830826 (2022).
- El-Akouri, R. R., Wranning, C. A., Molne, J., Kurlberg, G., Brannstrom, M. Pregnancy in transplanted mouse uterus after long-term cold ischaemic preservation. Human Reproduction. 18 (10), 2024-2030 (2003).
- Sahin, S., Selcuk, S., Eroglu, M., Karateke, A. Uterus transplantation: Experimental animal models and recent experience in humans. Turkish Journal of Obstetrics and Gynecology. 12 (1), 38-42 (2015).
- Wranning, C. A., Akhi, S. N., Diaz-Garcia, C., Brannstrom, M. Pregnancy after syngeneic uterus transplantation and spontaneous mating in the rat. Human Reproduction. 26 (3), 553-558 (2011).
- Wranning, C. A., Akhi, S. N., Kurlberg, G., Brannstrom, M. Uterus transplantation in the rat: Model development, surgical learning and morphological evaluation of healing. Acta Obstetricia et Gynecologica Scandinavica. 87 (11), 1239-1247 (2008).
- Brannstrom, M., Wranning, C. A., Altchek, A. Experimental uterus transplantation. Human Reproduction Update. 16 (3), 329-345 (2010).
- Diaz-Garcia, C., Akhi, S. N., Wallin, A., Pellicer, A., Brannstrom, M. First report on fertility after allogeneic uterus transplantation. Acta Obstetricia et Gynecologica Scandinavica. 89 (11), 1491-1494 (2010).
- R, E., Brown, M. J., Karas, A. Z. . Anesthesia and Analgesia in Laboratory Animals. 2nd edn. , (2008).
- Donovan, J., Brown, P. Euthanasia. Current Protocols. , 8 (2006).
- Rutledge, C., Raper, D. M. S., Abla, A. A. How I do it: superficial temporal artery-middle cerebral artery bypass for flow augmentation and replacement. Acta Neurochirurgica. 162 (8), 1847-1851 (2020).
- Kuo, S. C. -. H., et al. The multiple-U technique: a novel microvascular anastomosis technique that guarantees everted anastomosis sites with solid intima-to-intima contact. Plastic and Reconstructive Surgery. 149 (5), 981 (2022).
- Magee, D. J., Manske, R. C. . Pathology and Intervention in Musculoskeletal Rehabilitation. 2nd edn. , 25-62 (2016).
- Diaz-Garcia, C., Johannesson, L., Shao, R. J., Bilig, H., Brannstrom, M. Pregnancy after allogeneic uterus transplantation in the rat: perinatal outcome and growth trajectory. Fertility and Sterility. 102 (6), 1545-1552 (2014).
- Canovai, E., et al. IGL-1 as a preservation solution in intestinal transplantation: a multicenter experience. Transplant International. 33 (8), 963-965 (2020).
- Habran, M., De Beule, J., Jochmans, I. IGL-1 preservation solution in kidney and pancreas transplantation: A systematic review. PLoS One. 15 (4), 0231019 (2020).
- Mosbah, I. B., et al. IGL-1 solution reduces endoplasmic reticulum stress and apoptosis in rat liver transplantation. Cell Death & Disease. 3 (3), 279 (2012).
- Wiederkehr, J. C., et al. Use of IGL-1 preservation solution in liver transplantation. Transplantation Proceedings. 46 (6), 1809-1811 (2014).
- Tilney, N. L., Guttmann, R. D. Effects of initial ischemia/reperfusion injury on the transplanted kidney. Transplantation. 64 (7), 945-947 (1997).
- de Rougemont, O., Dutkowski, P., Clavien, P. A. Biological modulation of liver ischemia-reperfusion injury. Current Opinion in Organ Transplantation. 15 (2), 183-189 (2010).
- Jakubauskiene, L., et al. Relaxin and erythropoietin significantly reduce uterine tissue damage during experimental ischemia-reperfusion injury. International Journal of Molecular Sciences. 23 (13), 7120 (2022).
- Wang, Y., Wu, Y., Peng, S. Resveratrol inhibits the inflammatory response and oxidative stress induced by uterine ischemia reperfusion injury by activating PI3K-AKT pathway. PLoS One. 17 (6), 0266961 (2022).
- Kisu, I., et al. Risks for donors in uterus transplantation. Reproductive Sciences. 20 (12), 1406-1415 (2013).
- Jones, B. P., et al. Uterine transplantation in transgender women. BJOG: an International Journal of Obstetrics and Gynaecology. 126 (2), 152-156 (2019).
