Human Oocytes in Assisted Reproduction – Systematization of the Factors Affecting Quality, Development of an Assessment Methodology, and Analysis of Fertilisation Enhancement Techniques // Човешките овоцити при асистирана репродукция – систематизация на факторите, влияещи върху качеството, изработване на методика за оценка и анализ на техники за подобряване на оплождането

Abstract

The study focuses on human oocytes used in assisted reproduction, examining their morphological quality, physiological characteristics, factors affecting oocyte potential, scoring systems, selection methods, fertilisation potential, and the evaluation of pronuclear zygotes. To systematise the factors affecting oocyte competence, they were divided into two main groups: internal (patient-specific) and external. External factors were subdivided into those with direct and indirect impacts on female gametes. Artificial intelligence was used to generate a novel classification of factors. These factors were grouped according to their similarity into nine different categories. A proposal for a new, non-invasive oocyte scoring system, OVOSCORE, was developed. It is based on the combination of different morphological features and functional characteristics during an intracytoplasmic sperm injection procedure. The study analysed fertilisation results, embryo quality, and implantation potential. Additionally, the study monitored the effect of non-invasive methods enhancing the fertilisation potential of the oocytes. These methods included assisted oocyte activation by incubation in a calcium ionophore-rich medium and detection of the meiotic spindle by using polarisation microscopy.

Тема на изследването са човешките яйцеклетки при асистирана репродукция – морфологичното качество, физиологични характеристики, фактори, които оказват влияние, системи за оценка, методи за селекция, оплодителен потенциал, оценка на оплождане след прилагане на различни техники и оценка на пронуклеарни зиготи. Направена е подробна систематизация на факторите, повлияващи овоцитната компетентност, като са разделени в 2 основни групи: вътрешни (пациент-специфични) и външни. Въведено е допълнително разделение на външните фактори – на такива с директно и с индиректно въздействие върху женските гамети. Използван е изкуствен интелект за генериране на изцяло нова класификация на факторите, в която те са групирани според своето сходство в 9 различни категории. Разработена е нова неинвазивна и лесно приложима система за оценка на яйцеклетки, наречена OVOSCORE, която се основава на комбинацията от различните морфологичните особености и функционалните прояви по време на процедура по интрацитоплазмено инжектиране със сперматозоид. Проследени са резултатите по отношение на оплождане, качество на получените ембриони и имплантационен потенциал. Анализиран е ефектът на прилагане на неинвазивни методики, целящи повишаване на фертилизационния индекс на овоцитите – асистирана овоцитна активация посредством инкубиране в среда, богата на калциев йонофор както и наблюдение и локализиране на мейотичното делително вретено последством поляризационна микроскопия.