Бесплодный брак – проблема глобальная. В абсолютных цифрах 48,5 млн пар во всем мире испытывают трудности с зачатием. В некоторых регионах мира проблема бесплодия коснулась 30% населения [1]. При этом отсутствует информация об общем количестве бесплодных мужчин, которые вносят вклад более чем в половину всех случаев бесплодия в паре [2, 3]. Одно из последних глобальных исследований было основано на самоотчетах и обзоре литературы [4]. Авторы выявили, что мужской фактор затрагивает от 20 до 70% бесплодных пар, а доля бесплодных мужчин в общей популяции составляет от 2,5 до 12%. Установлено, что по крайней мере 30 млн мужчин во всем мире бесплодны, а самые высокие показатели регистрируют в Африке и в Восточной Европе [4]. Есть опасения, что количество бесплодных пар и бесплодных мужчин будет неуклонно расти. За последние 5 десятилетий статистические данные показали резкое увеличение частоты репродуктивных расстройств у мужчин. Нарушения, которые регистрируют у новорожденных мальчиков (крипторхизм и гипоспадия), а также у молодых взрослых мужчин (нарушения сперматогенеза и герминогенный рак), получили название синдрома тотальной дисгенезии яичка (СДЯ). Распространенность СДЯ во всем мире не является общепризнанной, и нет точных показателей распространенности, тем не менее существуют четкие географические и временные различия в частоте регистрации вышеупомянутых расстройств и прослеживается связь с изменениями окружающей среды и образом жизни в странах Европы, а также в США [5].
Вспомогательные репродуктивные технологии (ВРТ), изначально разработанные для преодоления трубного фактора бесплодия, с успехом применяются уже более 38 лет. До 1992 г. традиционное экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО) не могло решать многие проблемы, связанные с мужским бесплодием. С внедрением интрацитоплазматической инъекции сперматозоида (ИКСИ), одного из самых значимых достижений в области ВРТ, мужчины с низким количеством и качеством сперматозоидов получили возможность стать отцами [6]. По иронии судьбы успех ИКСИ, разработанной для преодоления мужского бесплодия, эффективно отвлек внимание от выявления этиологии бесплодия у мужчин и сосредоточил исследования на женщине и эмбриологических аспектах ВРТ. Между тем многочисленные клинические и научные вопросы репродуктивной андрологии остаются без ответа, некоторые уже в течение более 50 лет. Примером служит отсутствие какого-либо реального прогресса в разработке надежных методов для анализа спермы, несмотря на то что это является краеугольным камнем в изучении бесплодия [7]. Несмотря на все усилия, частота достижения клинической беременности и родов в циклах ИКСИ оценивается как низкая. Согласно данным последнего отчета Европейского общества репродукции человека и эмбриологии (ESHRE), частота достижения беременности на пункцию составляет 35,8%. В частности, результаты ИКСИ в целом неоптимальные, когда количество или качество спермы снижается [8]. Коэффициент рождаемости при использовании ИКСИ для мужского бесплодия составляет всего около 30% [9]. Это иллюстрирует ключевую роль отцовского вклада в оплодотворение. Все это приводит к довольно уникальному для клинической медицины сценарию – здоровая женщина несет бремя мужского бесплодия, подвергаясь рискам в многочисленных программах ВРТ. Последовательный диагностический подход к выявлению точной причины мужского бесплодия был поставлен под сомнение введением ИКСИ. Программы вспомогательной репродукции используют ИКСИ в качестве либо первой линии преодоления, либо альтернативной терапии после неоднократных неудачных внутриматочных инсеминаций (ВМИ) или попыток ЭКО. При этом ИКСИ не является лечением, так как состояние фертильности мужчины остается неизменным – гаметами только манипулируют [4].
На сегодняшний день известно, что базовый анализ спермы обладает ограниченной ценностью для прогнозирования как достижения естественной беременности, так и результатов использования методов ВРТ, что ставит вопрос о расширении возможностей функционального тестирования. Несмотря на технологический прогресс, частота наступления беременности остается на сравнительно низком уровне, поэтому исследователи ведут постоянный поиск других причин, среди которых выделена, например, дисфункция сперматозоидов [7, 10]. Было показано, что результаты ИКСИ не зависят от стандартных параметров cпермограммы, а на успешное развитие эмбриона и последующий исход беременности, вероятно, влияет качество сперматозоида, оплодотворяющего яйцеклетку [7, 10, 11]. Что еще более важно, мужчины с нормальной спермограммой могут быть бесплодными [12]. Так появилась концепция «раннего» и «позднего» отцовского вклада в оплодотворение [13]. Хотя нарушение репродуктивного потенциала у мужчин может относиться к различным врожденным и приобретенным состояниям, таким, как крипторхизм, синдром Клайнфелтера, варикоцеле, инфекции, эндокринные нарушения и многие другие, в 37–72% случаев причину так и не удается установить [14].
Функциональные анализы первоначально активно разрабатывались как средство для прогнозирования потенциала оплодотворения мужских гамет in vitro в эру ЭКО – до появления ИКСИ. В основном эти тесты направлены на выявление дефектной акросомной реакции и/или аномальное связывание сперматозоидов с зоной пеллюцида. К наиболее известным исследованиям относится тест свободного проникновения с ооцитами хомячка. Другие тесты, например посткоитальный тест, позволили оценить способность сперматозоидов проникать через цервикальную слизь [15]. Хотя результаты этих анализов коррелируют с оплодотворением in vitro с высокой статистической значимостью, они имеют определенные недостатки, в том числе необходимость использовать гаметы человека, которые могут быть дефицитными [10]. Тесты трудоемки для рутинного использования и в настоящее время практически не выполняются. Как правило, парам с тяжелым мужским фактором или повторяющимися неудачами в ЭКО изначально рекомендуют ИКСИ. Тем не менее исследования, проведенные при разработке этих тестов, дали достоверную информацию, согласно которой нормальная спермограмма не гарантирует достижения клинической беременности и есть необходимость в дальнейших исследованиях [16]. В 1990-х гг. энтузиазм по поводу функциональных тестов сперматозоидов исчез и ни один из этих тестов не был широко изучен клинически [15].
В попытке повысить эффективность и улучшить исходы ИКСИ большое внимание стали уделять продвинутым методикам отбора сперматозоидов. Цель – селекция клеток с высокой вероятностью успешного оплодотворения. Эти сперматозоиды представляются жизнеспособными и зрелыми с неповрежденной ДНК и без структурных аномалий. Это исследования поверхностного электрического заряда мембраны (дзета-потенциал), оценка способности связываться с гиалуроновой кислотой (ПИКСИ, SpermSlow), изучение экспрессии маркеров апоптоза (MACS), оценка морфологии под большим увеличением (ИМСИ, MSOME), отбор по двойному лучепреломлению в поляризованном свете, тест гипоосмоического набухания (HOS). В каждом методе отбора сперматозоидов используются различные характеристики структуры, физиологии или функции сперматозоидов для обеспечения выбора наиболее перспективного сперматозоида [17]. Несмотря на то что отдельные небольшие исследования показали, что эти методы имеют клиническую пользу [18], последний обновленный Кокрановский обзор (2019), включивший 8 рандомизированных контролируемых исследований (РКИ) (ПИКСИ против ИКСИ, ПИКСИ против SpermSlow, MACS против ИКСИ, MACS против ПИКСИ и дзета-потенциал против ИКСИ) с общим количеством 4147 женщин заключил, что передовые стратегии отбора могут не привести к увеличению вероятности живорождения. Единственным методом отбора сперматозоидов, по заключению авторов, который потенциально увеличивал количество живорождений и частоту клинических беременностей, является метод определения дзета-потенциала, однако результаты были очень низкого качества и получены из одного исследования. Также отмечено низкое качество доказательств того, что ПИКСИ снижает частоту выкидышей по сравнению с ИКСИ [19]. В другом более раннем Кокрановском обзоре авторы также не обнаружили клинических преимуществ ИМСИ [20].
Параллельно с отбором сперматозоидов для ИКСИ развиваются расширенные методы диагностики мужской фертильности для принятия терапевтических решений и контроля динамики. Был разработан ряд проточных цитометрических и других анализов для измерения целостности хроматина сперматозоидов, фрагментации ДНК, апоптоза сперматозоидов или целостности ядра. Принято считать, что каждое изучение случая мужского бесплодия должно начинаться с основ, а именно с тщательного сбора анамнеза, физического обследования, по крайней мере двух анализов спермы [21]. Новое руководство ВОЗ по исследованию и обработке спермы человека значительно улучшено по сравнению с предыдущими изданиями. Однако методы первоначальной оценки и обработки в большинстве случаев остались такими же, как в четвертом издании руководства, т.е. сбор образцов, первоначальное макроскопическое исследование и первоначальное микроскопическое исследование остаются без изменений порядка в течение минимум 10 лет [22]. Наши знания клеточной и биохимической баз бесплодного брака все еще ограничены, окончательное понимание физиологии нормального сперматозоида и оплодотворения, не говоря уж о дисфункциональном, отсутствует.
Идеальный функциональный тест или их серия должны определять следующие клинические этапы: диагностика конкретной дисфункции сперматозоида; прогнозирование оплодотворения или беременности; определение соответствующей терапии для выявленной дисфункции сперматозоидов [23]. Практически необходима оценка одного или нескольких клеточных процессов, проявляемых сперматозоидами с момента эякуляции до оплодотворения. Большинство функциональных тестов вызывает много дискуссий и подвергается критике вследствие плохой методологии. Функциональные тесты сперматозоидов в настоящее время рассматриваются в большинстве случаев с научной точки зрения и не являются частью базовой диагностической схемы для бесплодного мужчины.
В Рекомендациях Американского общества урологов (AUA), которые не обновлялись с 2011 г., сделан акцент на том, что, как правило, нет необходимости в рутинном специальном тестировании. Функциональные тесты (исследование акросомальной реакции или посткоитальный тест и др.) могут быть использованы пациентами, у которых результаты будут влиять на стратегию лечения. При этом нет никакой маршрутной карты или уточнений категорий пациентов. Указано, что в настоящее время в литературе недостаточно доказательств, подтверждающих рутинное использование тестирования целостности ДНК, активных форм кислорода при оценке мужчины в бесплодном браке [24]. Рекомендации Американского общества репродуктивной медицины (ASRM) датируются 2015 г. и в целом не имеют отличий по части функционального исследования. Составители отмечают, что тесты играют небольшую роль в оценке мужского бесплодия, потому что имеют ограниченное клиническое применение и, как правило, не влияют на лечение [25]. Европейское общество урологов (EAU) предлагает выполнять андрологическую оценку при выявлении патоспермии [26], отсылая к руководству ВОЗ 2010 г. Не раскрыт вопрос и в отечественных рекомендациях [27].
В руководствах прослеживается признание роли фрагментации ДНК сперматозоидов [24–26]. Появляется все больше свидетельств того, что маркеры целостности ДНК сперматозоидов могут помочь дифференцировать фертильных и бесплодных мужчин, но клиническая ценность тестирования фрагментации ДНК сперматозоидов остается предметом дискуссий. Данные, полученные главным образом в ходе неконтролируемых когортных исследований, свидетельствуют о том, что бесплодные мужчины более склонны к нарушению целостности ДНК [28]. Увеличение фрагментации ДНК сперматозоидов связано с длительным временем достижения беременности [29], более низкой частотой достижения естественной беременности [30], беременности при ВМИ [31], ЭКО [32 –34] и ИКСИ [34, 35]. Мета-анализ [36] также продемонстрировал связь между фрагментацией ДНК и невынашиванием. Руководства предполагают, что текущих данных для формирования рекомендаций недостаточно. Принятие решений на основе исследований со слабым дизайном или ошибочной методологией может приводить к искаженным или неверным выводам. Существует порядка восьми используемых методов изучения фрагментации ДНК, большинство из них полуавтоматизированы, требуют опытного и квалифицированного человека и не покрываются страховкой. Метод TUNEL чаще всего предлагается в качестве оптимальной методики или «золотого» стандарта, но его нельзя признать идеальным, так как ему не хватает стандартизации и результаты использования метода не соотносятся с четким клиническим исходом [37].
Доступные руководства по лечению мужского фактора бесплодия предоставляют базовый алгоритм, на основе которого практикующие врачи могут принимать клинические решения. Цель этих руководящих принципов состоит не в том, чтобы стать жестким стандартом, а в том, чтобы выбрать подходящий, экономически эффективный и наименее рискованный подход к лечению. Снижение затрат и экономия времени также служат одним из подходов, определяющих наиболее эффективные тесты и вмешательство при формировании рекомендаций, что оправданно, но делает их неприменимыми ко многим клиническим сценариям [38]. Текущие руководящие принципы не предусматривают разделения мужчин в соответствии с особенностями анамнеза, возрастом, образом жизни, текущей симптоматикой, а также различными генетическими, социальными и семейными факторами риска. Каждая из этих переменных должна быть принята во внимание при выборе оптимального режима оценки и лечения. Например, подросток с выраженным варикоцеле и мужчина 40 лет с крипторхизмом в анамнезе и рецидивом варикоцеле явно нуждаются в отличной друг от друга клинической тактике.
Не так давно А. Agarwal et al. опубликовали краткий обзор литературы, посвященный клинической пользе анализов фрагментации ДНК сперматозоидов в контексте часто встречающихся клинических сценариев, таких как варикоцеле, идиопатическое бесплодие/невынашивание, повторяющиеся неудачи ЭКО/ИКСИ и нормальные/минимально нарушенные параметры сперматозоидов с установленными факторами риска окружающей среды. Авторы предлагают тестирование фрагментации ДНК сперматозоидов парам в каждом из этих клинических сценариев, хотя и для различных клинических целей. Нарушение целостности ДНК сперматозоидов может помочь в принятии решений: например, выполнять ли варикоцелэктомию, несмотря на минимальное нарушение параметров спермы, или же проводить дополнительные процедуры лечения бесплодия после повторной потери беременности. Авторы утверждают, что нарушение целостности ДНК сперматозоидов также может мотивировать пациентов к изменениям образа жизни, таким как прекращение курения, снижение массы тела и физические упражнения. Эти аргументы основаны на предположении, будто целостность ДНК сперматозоидов является последовательным и надежным предиктором частоты беременности и репродуктивных результатов для естественного зачатия, ВМИ, ЭКО или ИКСИ. Как указывают исследователи, сейчас пришло время включить некоторые из этих анализов в контрольный перечень методик плановой оценки бесплодного мужчины. Также особо отмечено, что по возможности терапевтические стратегии, направленные на снижение уровня повреждения ядра/ДНК, целесообразно использовать до зачатия [37].
Рекомендации, сделанные авторами, представляют собой маршрутную карту для перечисленных выше клинических ситуаций, но в значительной степени основаны на экспертном мнении (уровень C), которое отражает методологические ограничения исследований по этой теме. Красной нитью в руководствах [24–26] прослеживается мысль, согласно которой функциональные тесты и исследование фрагментации ДНК в их числе не влияют на стратегию лечения и не существует оптимальных способов коррекции выявленных нарушений. Между тем существует несколько альтернатив ИКСИ для лечения пациентов с более высокой фрагментацией ДНК спермы: пероральные антиоксиданты, варикоцелэктомия, частая эякуляция и др. [37]. Изменения ДНК сперматозоидов являются очень распространенным явлением, обусловленным рядом физиологических и экологических факторов риска. Эпидидимит или другие инфекционные/воспалительные состояния мужского полового тракта, воздействие физического и химического стресса, нарушение активной защиты клеток при старении, несбалансированное питание, варикоцеле – это лишь несколько примеров факторов, которые повышают риск повреждения ДНК сперматозоидов, но могут быть скорректированы [37].
Фрагментация ДНК протекает как физиологический процесс в клетках, подвергающихся апоптозу [39]. Физиологически ДНК сперматозоидов защищена от внешних повреждений путем уплотнения и связывания с протамином. Некоторые повреждения могут быть восстановлены ооцитом. Повреждение, при котором способностей ооцита к восстановлению ДНК становится недостаточно, может быть причиной неудачной беременности, пороков развития и даже злокачественного процесса в раннем возрасте [40, 41]. Хотя причина фрагментации ДНК многофакторная, в первую очередь она вызвана окислительным стрессом [40, 42]. В любом образце спермы большинство сперматозоидов морфологически аномально, иногда вследствие аномального ремоделирования хроматина во время спермиогенеза. Эти клетки обречены на апоптоз и являются основными участниками образования активных форм кислорода, что приводит к дальнейшему окислительному повреждению сперматозоида, включая его ДНК [43] Существует значительный объем данных, подтверждающих идею, согласно которой окислительный стресс играет ключевую роль в дисфункции сперматозоидов и мужском бесплодии [40]. Следовательно, антиоксидантное лечение бесплодного мужчины может улучшить качество спермы и/или фертильность. Однако прежде необходимо ответить на ключевой вопрос: есть ли данные, подтверждающие это?
В одном из последних Кокрановских обзоров (2019), посвященных использованию антиоксидантов при мужском бесплодии, показано, что добавки могут увеличивать вероятность живорождения и частоты достижения клинических беременностей, однако общее качество доказательств было оценено авторами как низкое. Исследователи указывают, что из 100 пар с субферильными мужчинами, не принимающими антиоксиданты, у 7 пар ожидается беременность и у 12 пар – рождение ребенка. Тогда как при приеме антиоксидантов эти показатели увеличиваются до 12–26 беременностей и 14–26 рождений ребенка на 100 пар соответственно. При этом если исследования с высоким риском недостоверности были исключены из анализа, не было никаких признаков увеличения числа живорождений, что диктует необходимость качественных РКИ. Выкидыши встречались реже при приеме антиоксидантов [44].
Было предложено внушительное количество антиоксидантов и их комбинаций, которые изучались в исследованиях разного уровня. Именно эта гетерогенность добавок затрудняет создание единых рекомендаций. На территории РФ одним из флагманов с хорошей доказательной базой является антиоксидантный комплекс АндроДоз, состоящий из 9 активных компонентов (L-аргинин, L-карнитин, коэнзим Q10, L-карнозин, витамины Е и А, цинк и селен в органической форме, глицирризиновая кислота). Комплекс достоверно улучшал базовые параметры эякулята в нескольких исследованиях [45–48], а также снижал фрагментацию ДНК у мужчин с варикоцеле [45] и улучшал исходы ВРТ (клиническая беременность) [47].
Почему отсутствуют РКИ? Рандомизированные контролируемые исследования считаются наиболее надежной формой доказательств при оценке безопасности и эффективности методов лечения. Поскольку результаты РКИ формируют доказательную базу, объективность при проведении клинических испытаний имеет важные последствия для клинической практики, а также для здоровья и безопасности пациентов. Что касается научной и клинической оценки диагностических методов, т.е. методов, измеряющих «характеристики», РКИ обычно не подходят. Прежде всего невозможно включить группу контроля (не получающую исследуемое лечение). Хотя РКИ, безусловно, – не единственный способ получения доказательств высокого уровня, они остаются «золотым» стандартом в доказательной медицине. J. Halpern et al. [49] выделяют несколько практических барьеров для качественных исследований мужского бесплодия. В первую очередь это набор пациентов, ведь в большинстве учреждений работает не более одного андролога, что затрудняет проведение исследований в одном месте. Другой проблемой является сообщение о результатах. Конечный результат (беременность и роды) имеет место не у пациента, а у его партнерши.
Темпы инноваций превзошли нашу способность постоянно предоставлять надежные доказательства. Диагностические средства/методы лечения вводятся слишком рано, обычно без подтверждения эффективности. Недавняя оценка показала, что подавляющее большинство «оптимизаций» в ВРТ (включая примеры из андрологии) не имели убедительных доказательств в поддержку их использования. Это отсутствие продуманности и согласованности бросает тень на возможные перспективные методики и приводит к поспешной неправильной их интерпретации [50]. Продолжающийся поток инноваций в области репродуктивного здоровья мужчин требует соразмерных новых усилий по проведению РКИ [49].
Недостаточное финансирование считается одним из основных препятствий на пути проведения клинических испытаний. Проблема эта повсеместная, в частности, репродуктивная медицина входит в число наименее финансируемых специализированных областей во всей медицине [49]. Для примера: в 2013 г. средняя оценочная стоимость на одного участника в клиническом исследовании США составляла 36,5 тыс. долл. [51]. Это объясняет малое количество участников в известных нам РКИ. Исследования, которые касаются клинически важных вопросов, или имеют небольшой потенциал для получения финансовой выгоды (например, исследование редких заболеваний, непатентуемые методы лечения), в основном финансируются некоммерческими или государственными учреждениями. Поскольку мужское бесплодие не инвалидизирует и не угрожает жизни, первоочередности финансирования для данной области ждать не приходится. Другим источником могут быть специализированные фонды или профессиональные сообщества, количество участников обычно также небольшое.
Фармацевтическая промышленность давно выступает в качестве основного спонсора РКИ, и сотрудничество с компаниями имеет решающее значение для клинических исследований. Ярким примером служит использование тестирования фрагментации ДНК спермы в клинической практике. Коммерческие тесты для исследования индекса фрагментации ДНК сперматозоидов были доступными на протяжении десятилетий и только в последние несколько лет появились проспективные данные, позволяющие выяснить потенциальную роль индекса фрагментации ДНК в лечении пар с невынашиванием беременности или при неудачах в ВРТ [52]. Так, независимая международная компания STADA – одна из немногих, проводившая исследования антиоксидантного комплекса АндроДоз на фрагментацию ДНК, оксидативный стресс, HBA-тест, т.е. вносит свой вклад в развитие андрологии и использует передовые методы для диагностики и оценки роли антиоксидантов в проблемах мужской фертильности [45-48].
В конечном счете РКИ являются лишь одним из способов получения клинических данных и доказательств. Учитывая многочисленные препятствия для выполнения РКИ, мы должны быть избирательными в отношении того, какие вопросы можно и нужно решать с помощью РКИ, а когда могут оказаться достаточными другие подходы. Альтернативные источники данных могут предоставить необходимую информацию, которая может оказаться полезной в принятии решений в области здравоохранения при критическом и вдумчивом подходе. Нет сомнений в том, что успешное размножение человека зависит от внутренней целостности ДНК сперматозоидов. Так, данные современной литературы демонстрируют, что сперматозоиды бесплодных мужчин с большей вероятностью будут иметь повреждения ДНК по сравнению с фертильными мужчинами и что повреждение ДНК может влиять на репродуктивные исходы. Однако наше понимание того, что составляет нормальные и аномальные уровни повреждения ДНК сперматозоидов и степень, в которой это влияет на репродуктивные результаты, остается несовершенным. Даже сегодня, в 2019 г., спермограмма остается единственным наиболее важным тестом при оценке мужского бесплодия, несмотря на его низкую положительную прогностическую ценность. Новые подходы к комплексной оценке мужского фактора бесплодия могли бы расширить терапевтические возможности и улучшить показатели достижения беременности.
