Teknologi untuk Mempertahankan Kualitas Oosit (Sel Telur)

Oleh: Dr. A. A. Muhammad Nur Kasman, S.Si, M.Kes

TEKNOLOGI kriopreservasi oosit sampai sekarang ini masih sering digunakan pada wanita yang khawatir terhadap masalah infertilitas yang akan dihadapi. Saat ini krioperservasi oosit, telah dianggap sebagai pendekatan penting dalam penanganan infertilitas manusia.

Penggunaan kriopreservasi oosit merupakan pilihan tepat untuk dilakukan pada wanita bila ada kasus tertentu, seperti pada wanita yang mengalami kanker dan ovarian hyperstimulation syndrome sehingga pasien wanita kanker dan ovarian hyperstimulation syndrome (OHSS) yang akan menjalani kemoterapi dapat tetap terpelihara kualitas oosit.

Kriopreservasi oosit merupakan proses pengawetan oosit pada suhu yang sangat dingin dalam kurun waktu tertentu yang bertujuan untuk mempertahankan kualitas oosit agar dapat digunakan saat diperlukan.

Kriopreservasi oosit menjadi pilihan bagi pasien untuk meningkatkan perolehan jumlah oosit dan sering juga digunakan untuk mempertahankan kelestarian genetik.

Penerapan teknologi kriopreservasi telah mengalami kemajuan pesat dan semakin popular di bidang reproduksi dalam mendukung keberhasilan program teknologi reproduksi berbantu.

Vitrifikasi oosit merupakan metode kriopreservasi oosit melalui proses pemadatan cepat dengan sedikit volume dan tinggi konsentrasi krioprotektan.

Adanya perlindungan krioprotektan konsentrasi tinggi selama vitrifikasi dapat menghindari terbentuknya kristal es yang dapat merusak oosit.

Teknologi kriopreservasi oosit telah dilakukan secara rutin dalam teknologi reproduksi berbantuan, dan sering dikombinasikan dengan teknologi maturasi in vitro.

Kombinasi vitrifikasi oosit dan maturasi in vitro menawarkan peluang baru bagi wanita penderita kontraindikasi pada stimulasi ovarium atau waktu terbatas untuk stimulasi ovarium.

Penerapan kombinasi teknik vitrifikasi yang dilanjutkan maturasi oosit in vitro sering dilakukan terkait prosedur, lama penyimpanan, dan pengaruhnya terhadap kemampuan fertilisasi dan perkembangan embrio dalam menghasilkan generasi yang diharapkan.

Vitrifikasi merupakan metode kriopreservasi yang semakin populer dalam bidang reproduksi untuk memecahkan berbagai masalah biologis baik dasar maupun terapan.

Keunggulan dari teknik vitrifikasi adalah tidak terbentuknya kristal es yang dapat merusak bahkan mematikan sel selama proses pembekuan sehingga teknik vitrifikasi lebih banyak disukai dan menjadi pilihan dalam program kriopreservasi.

Pembekuan oosit dengan metode vitrifikasi dilakukan secara cepat pada temperatur -196 derajat Celcius dan menggunakan krioprotektan konsentrasi tinggi sehingga dapat menghindari terbentuknya kristal es intraseluler yang dapat merusak oosit.

Kriopreservasi oosit dengan cara vitrifikasi terbukti lebih efektif dibandingkan slow freezing dengan beberapa kelebihan seperti; tidak terbentuk kristal es yang dapat merusak oosit, lebih efisien, lebih praktis, memerlukan waktu yang tidak lama, dan menggunakan sedikit nitrogen cair untuk pembekuan.

Angka hidup oosit, angka fertilisasi, dan angka pembelahan embrio setelah vitrifikasi lebih tinggi dibandingkan dengan slow freezing. Dalam aplikasi kriopreservasi metode vitrifikasi menggunakan larutan yang disebut dengan krioprotektan.

Krioprotektan adalah zat kimia tambahan yang dipergunakan dalam kriopreservasi untuk menghindari terbentuknya es dan shock effects.

Kriopreservasi oosit dengan vitrifikasi telah mengalami kemajuan yang dilakukan pada oosit namun dengan angka keberhasilan yang perlu ditingkatkan.

Sampai saat ini, masih sangat terbatas kemungkinan untuk menghindari efek dari kejutan dingin termasuk kerusakan sitoplasma akibat temperatur pada zona kritis dari pendinginan.

Metode kriopreservasi pada oosit cenderung memperlakukan oosit pada suatu kondisi lingkungan yang tidak normal sehingga mengurangi kemampuan oosit untuk bertahan hidup.

Sensitivitas oosit pada temperatur yang relatif tinggi mendorong kerusakan membran sel yang sangat sensitif dan cepat mengalami transisi dari keadaan cair ke keadaan gel yang dapat menyebabkan gangguan pada perkembangan sel selanjutnya.

Perkembangan teknologi reproduksi berbantu terutama yang menyangkut optimalisasi pemanfaatan organ reproduksi sebagai sumber sel telur dan sumber sel sperma sangat memegang peranan penting dalam usaha peningkatan kualitas embrio yang sampai saat ini terus diteliti dan dikembangkan.

Salah satu yang terkait dengan teknologi reproduksi berbantu adalah proses maturasi oosit in vitro yaitu proses pematangan oosit secara in vitro, yang merupakan salah satu tahapan teknologi untuk memperoleh embrio yang berkualitas.

Maturasi (pematangan) oosit merupakan kunci perkembangan yang sangat penting dalam produksi oosit yang kompeten untuk menjalani pembuahan dan tahap awal perkembangan embrio.

Maturasi in vitro adalah proses induksi yang diperantarai faktor pertumbuhan dan defisiensi yang terjadi selama proses maturasi akan berpengaruh pada perkembangan embrio dan angka implantasi, oleh karena itu kemampuan perkembangan oosit hasil maturasi in vitro sangat dipengaruhi kondisi kultur.

Maturasi sel telur di luar tubuh (maturasi in vitro) tidak akan berhasil dengan sempurna apabila tidak diciptakan kondisi yang serupa dengan di dalam tubuh.

Medium kultur pada maturasi dapat mempengaruhi oosit untuk mencapai matang sehingga mampu menjalani fertilisasi dengan baik.

Kondisi in vitro tetap tidak sebaik kondisi in vivo, oleh karena itu perlu penambahan berbagai substansi pada media in vitro untuk mencapai tingkat kematangan yang sama seperti in vivo.

Vitrifikasi memungkinkan menyebabkan kerusakan oosit yang disebabkan kandungan toksisitas krioprotektan, stress osmotik, dan tingginya potensial kontaminasi dengan agen patogenik.

Stres osmotik memungkinkan terjadi akibat perbedaan osmolalitas antara intraseluler dan ekstraseluler, yang menginduksi pembengkakan dan penyusutan sel sebagai konsekuensi masuknya air yang dapat menganggu aktivitas sel.

Kombinasi teknik vitrifikasi dan maturasi in vitro masih dapat menurunkan kompetensi oosit seperti menyebabkan perubahan angka maturasi dan ekspresi protein, perubahan ultrastruktur oosit, perubahan ekspresi gen, dan perubahan deoxyribonucleat acid (DNA).

Penurunan tingkat maturasi oosit setelah vitrifikasi adalah adanya peningkatan reactive oxygen species (ROS) intraseluler oosit yang berhubungan dengan gangguan fungsi mitokondria.

Keseimbangan kandungan reactive oxygen species (ROS) sangat penting untuk menjaga pertumbuhan oosit, namun produksi reactive oxygen species (ROS) yang berlebihan menyebabkan stres oksidatif yang mempengaruhi kualitas oosit.

Perubahan temperatur selama vitrifikasi pada zona kritis saat pendinginan dapat berdampak pada ketidakteraturan mikrotubulus yang berperan penting untuk pemisahan, pengaturan, dan pergerakan kromosom.

Teknologi vitrifikasi oosit yang dikombinasikan dengan maturasi in vitro memperlihatkan kompleksitas perubahan sinyal transduksi yang mempengaruhi kompetensi oosit.

Optimalisasi pencapaian tingkat kualitas maturasi oosit setelah vitrifikasi yang dikombinasikan maturasi in vitro perlu ditingkatkan melalui penambahan suplemen atau relaksan, atau penambahan berbagai variasi antioksidan yang dapat menjadi strategi dalam melindungi oosit dari stres oksidatif.

Strategi tepat dan efektif diperlukan selama kriopreservasi oosit untuk menghilangkan efek toksik krioprotektan, menghindari pembentukan kristal es, dan menghindari terjadinya stres osmotik.

Keberhasilan teknologi kriopreservasi metode vitrifikasi yang dikombinasikan maturasi in vitro telah memberikan banyak manfaat bagi penerapan di bidang teknologi reproduksi berbantu.

Optimalisasi penggunaan medium vitrifikasi yang dikombinasikan dengan efektivitas prosedur maturasi in vitro dalam laboratorium sangat diperlukan untuk meningkatkan kualitas oosit.

Dr. A. A. Muhammad Nur Kasman, S.Si, M.Kes
Peneliti Pusat Riset Zoologi Terapan