Η προσπάθεια για κατάψυξη των ωαρίων με τον παλαιότερο κλασσικό τρόπο της ελεγχόμενης σταδιακής κατάψυξης αποτελούσε μέχρι το πρόσφατο παρελθόν μία από τις μεγαλύτερες αδυναμίες της υποβοηθούμενης αναπαραγωγής μια και δεν υπήρχαν τα αναμενόμενα αποτελέσματα και τα ποσοστά επιβίωσης των ωαρίων μετά από κατάψυξη ήταν κατά πολύ μικρότερα από αυτά της κατάψυξης - απόψυξης εμβρύων. Ευτυχώς όμως η σύγχρονη τεχνική της υαλοποίησης (vitrification) έφερε επανάσταση στο χώρο της κατάψυξης των ανθρώπινων γαμετών και οδήγησε στην αύξηση κατά πολύ του ποσοστού των ωαρίων που επιβιώνουν από την όλη διαδικασία.

Ποιες είναι οι ενδείξεις και τα πλεονεκτήματα της κατάψυξης ωαρίων;

Η κατάψυξη ωαρίων εφαρμόζεται συνήθως σε περιπτώσεις που για διάφορους λόγους δεν είναι δυνατή η κατάψυξη εμβρύων.

• Γυναίκες μόνες χωρίς σύντροφο μπορούν να καταψύξουν τα ωάριά τους και να τα χρησιμοποιήσουν πολύ αργότερα. Πρόκειται για γυναίκες που θα ακολουθήσουν χημειοθεραπεία ή ακτινοθεραπεία για καρκίνο, γυναίκες που πολύ νωρίς ηλικιακά φαίνεται πως θα εγκαταστήσουν πρόωρη ωοθικική ανεπάρκεια και γυναίκες που για κοινωνικούς ή επαγγελματικούς λόγους θέλουν να καθυστερήσουν αρκετά την τεκνοποίηση.
• Ζευγάρια που υποβάλλονται σε διαδικασία εξωσωματικής και για ηθικούς ή θρησκευτικούς λόγους, δεν επιθυμούν να καταψύξουν έμβρυα, μπορούν να καταψύξουν τα πλεονάζοντα σε αριθμό ωάρια που προέκυψαν μετά την διέγερση των ωοθηκών και τα οποία δύνανται να χρησιμοποιήσουν στο μέλλον. Έτσι σε περίπτωση απόφασης καταστροφής των ωαρίων δεν προκύπτουν τα ηθικά διλήμματα που σχετίζονται με την κατάστροφή εμβρύων.
• Κατάψυξη ωαρίων μπορεί να επιλέξει ένα ζευγάρι γιατί τη χρονική στιγμή που πρέπει μπορεί να μην υπάρχει διαθέσιμο το σπέρμα του συζύγου λόγω απουσίας του ή αδυναμίας του να δώσει την παρούσα στιγμή σπέρμα, όπως σε ένα έκτακτο περιστατικό ασθένειας.
• Ένα επιτυχημένο πρόγραμμα κατάψυξης ωαρίων θα μπορούσε να δώσει την δυνατότητα δημιουργίας τράπεζας ωαρίων, αντίστοιχης με την τράπεζα σπέρματος ώστε να απλουστευθεί η διαδικασία δωρεάς ωαρίων και να μην απαιτείται συντονισμός του κύκλου της δότριας με τον κύκλο της λήπτριας 

Ποια είναι τα μειονεκτήματα της κατάψυξης ωαρίων;

• Η κατάψυξη των ωαρίων δεν παρουσιάζει τα ίδια ποσοστά επιτυχίας με την κατάψυξη εμβρύων λόγω της ευαισθησίας και μεγάλης ευθραυστότητας που παρουσιάζουν τα ωάρια και της πολυπλοκότητας της μεθόδου.
• Η διαδικασία της κατάψυξης μπορεί να καταστρέψει δομές του ωαρίου όπως της μιτωτικής άτρακτου και της διαφανούς ζώνης και να οδηγήσει σε χρωμοσωμικές ανωμαλίες ή άλλες βλάβες του κυττάρου.
• Τα ωάρια που επιβιώνουν προτιμούμε να τα γονιμοποιούμε με μικρογονιμοποίηση ICSI προκειμένου να αυξήσουμε το ποσοστό γονιμοποίησης και εμφύτευσής τους. 

Κατάψυξη στα ανθρώπινα κύτταρα

Η απότομη πτώση της θερμοκρασίας έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση αλλαγών στη δομή και την λειτουργία των κυττάρων με αποτέλεσμα σε ορισμένες περιπτώσεις ακόμα και τον κυτταρικό θάνατο. Αυτό συμβαίνει γιατί τα ανθρώπινα κύτταρα έχουν υψηλή περιεκτικότητα σε νερό και η κατάψυξη αυτών οδηγεί στη δημιουργία κρυστάλλων. Συγκεκριμένα, έχουμε μεταβολές στην διαπερατότητα της κυτταρικής μεμβράνης και αλλαγές στη δομή του κυτταρικού σκελετού. Ταυτόχρονα οι μεταβολικές δραστηριότητες του κυττάρου ελαττώνονται και η δράση των κυτταρικών ενζύμων μειώνεται.

Επίσης πολύ σημαντικός είναι και ο ρυθμός κατάψυξης και απόψυξης γιατί επηρεάζει σημαντικά την επιβίωση των κυττάρων. Όταν ο ρυθμός κατάψυξης είναι πολύ μεγάλος, τα κύτταρα δεν προλαβαίνουν να αφυδατωθούν με αποτέλεσμα το σχηματισμό ενδοκυτταρικών κρυστάλλων, πάγου και τον κυτταρικό θάνατο. Στην αντίθετη περίπτωση που ο ρυθμός κατάψυξης είναι πολύ αργός, τα κύτταρα εκτίθενται για μεγάλο χρονικό διαστημα σε υπερωσμωτικό περιβάλλον το οποίο είναι εξίσου καταστροφικό και οδηγεί σε βλάβες της κυτταρικής μεμβράνης και αποδόμηση των λιποπρωτεϊνών.

Σε αυτό το σημείο σημαντικότατο ρόλο παίζει η χρήση κρυοπροστατευτικών ουσιών όπως είναι η Γλυκερόλη, η Πρoπανοδιόλη (PrOH), η Αιθυλενογλυκόλη (EG) και το Διμεθυλοσουλφοξίδιο (DMSO).

Οι κρυπροστατευτικές ουσίες, προστατεύουν τα κύτταρα από τις δυσμενείς επιπτώσεις της κατάψυξης. Είναι διαλυτές στο νερό και δεν είναι τοξικές για τα κύτταρα. Οι κρυπροστατευτικές ουσίες σταθεροποιούν τις ενδοκυτταρικές πρωτείνες και περιορίζουν τον σχηματισμό κρυστάλλων πάγου προστατεύοντας έτσι τα ανθρώπινα κύτταρα από τις μεταβολές της θερμοκρασίας.

Ποιες τεχνικές κρυοσυντήρησης των ωαρίων ή των εμβρύων υπάρχουν;

Υπάρχουν δύο (2) τεχνικές κρυοσυντήρησης.

• Η παλαιότερη τεχνική της ελεγχόμενης σταδιακής κατάψυξης όπου ο ρυθμός ψύξης είναι 0,3 βαθμούς Κελσίου το λεπτό και ένα ποσοστό μέχρι 30% των κυττάρων - εμβρύων καταστρέφονται με την τεχνική αυτή και
• Η νεότερη τεχνική της γρήγορης κατάψυξης, γνωστή και ως υαλοποίηση (vitrification), όπου ο ρυθμός ψύξης ξεπερνά τους 20.000 βαθμούς Κελσίου το λεπτό και μόνο ένα 10% των κυττάρων - εμβρύων δεν επιβιώνει από την διαδικασία. 

Τι είναι η υαλοποίηση (vitrification) και ποια τα πλεονεκτήματά της;

Η υαλοποίηση είναι η μετατροπή μιας ουσίας σε μία φυσική κατάσταση με δομή υάλου. Αυτό επιτυγχάνεται με έκθεση των κυττάρων σταδιακά σε μεγαλύτερη συγκέντρωση κρυοπροστατευτικών υλικών με σκοπό την αφυδάτωσή τους και μετά ακολουθεί ταχύτατη κατάψυξή τους έτσι ώστε να ελαχιστοποιηθεί η δημιουργία κρυστάλλων στο κυτταρόπλασμα που αποτελεί αιτία τραυματισμού που απειλεί την βιωσιμότητά τους.

Η υαλοποίηση είναι μια τεχνική που μετά το 2010 τυγχάνει καθολικής αποδοχής λόγω των πλεονεκτημάτων που διαθέτει.

Τα πλεονεκτήματά της είναι:

• Είναι οικονομική
• Υπερτερεί κατά πολύ σαν μέθοδος για κατάψυξη των εμβρύων που βρίσκονται στο στάδιο της βλαστοκύστης
• Είναι πολύ πιο γρήγορη διαδικασία (15 λεπτά αντί για 3 ώρες)
• Απαιτεί χαμηλότερη κατανάλωση υγρού διοξειδίου του αζώτου (LN2)
• Προσφέρει απόλυτη ασφάλεια των κυττάρων από ιούς και ασθένειες
• Δεν απαιτεί εξιδεικευμένο μηχανικό εξοπλισμό
• Το εργαστήριο έχει πλήρη έλεγχο της διαδικασίας
• Οδηγεί σε σημαντική αύξηση (μέχρι και 90% - 95%) του ποσοστού επιβίωσης των κυττάρων - εμβρύων που καταψύχονται

Τα μειονεκτήματά της είναι:

• η τοξικότητα του κρυοπροστευτικού διαλύματος που χρησιμοποιείται και
• απόλυτη εξειδίκευση του προσωπικού του εργαστηρίου

Μετά την ολοκλήρωση της διαδικασίας της κατάψυξης, τα ωάρια τοποθετούνται πρώτα μέσα σε κρυοφιαλίδια ή σε παγιέτες και μετά μέσα σε υγρό άζωτο στους -196 βαθμούς Κελσίου και φυλλάσονται σε ειδικά μεγάλα δοχεία (αποθήκες Dewar).