doctoralThesis
Infertilidade e reprodução assistida: mercado global, avaliação de tecnologias para seleção espermática e prospecção da microbiota seminal
Registro en:
ADERALDO, Janaina Ferreira. Infertilidade e reprodução assistida: mercado global, avaliação de tecnologias para seleção espermática e prospecção da microbiota seminal. Orientador: Daniel Carlos Ferreira Lanza. 2022. 144f. Tese (Doutorado em Biotecnologia) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.
Autor
Aderaldo, Janaina Ferreira
Resumen
Infertility is defined as failure to obtain a pregnancy after 12 months of regular
unprotected sexual intercourse, or as conditions that make the meeting of gametes
incompatible. Infertility is considered a global health problem, the global market in
assisted reproductive technologies (ART) moved around US$ 26 billion dollars in 2019
and is expected to reach US$ 45 billion by 2025. The main factors associated with this
market, as well as the elements that can influence the efficiency of fertility-related
procedures, are still little discussed, and in many cases unknown. In this context, this
thesis aimed to characterize the main topics related to the global market in assisted human
reproduction (AHR) and to deepen the research on two topics still little studied: the
efficiency of the microfluidics procedure and the occurrence of pathogens in semen. The
first chapter presents a scope review that aimed to characterize the RHA market. The
topic modeling methodology was applied, which made it possible to identify the most
discussed terms in peer-reviewed texts and gray literature related to the topic. Based on
this review, it was possible to observe that the vast majority of the works address
economic, regulatory and geographic aspects and that topics related to research,
development and technical improvement, especially regarding in vitro fertilization (IVF)
are not addressed. In this way, we observe the need to deepen the analysis of market
elements that may be related to the increase in the efficiency of IVF in the technical field.
This first chapter motivated the deepening of the investigation of technologies that are
related to increasing the efficiency of IVF. Among the technologies mentioned above, the
use of microfluidics for sperm selection (MFSS) is in vogue. In the second chapter of the
thesis, we present the first meta-analysis with the objective of identifying potential
benefits in the use of this device on the rates of clinical pregnancy and abortion in ART.
The results indicate a slight increase in the clinical pregnancy rate and a decrease in
abortion rates in relation to the sperm selection techniques by density gradient and swimup; however, these results did not show statistical significance. The most robust indicators
of success in ART remain maternal age, ovarian reserve and quali-quantitative sperm
analysis. In this context of deepening the knowledge about the less studied topics within
the RHA, the third chapter of the thesis presents the first study that applied the shotgun
metagenomics approach in seminal samples. Although still little studied, the occurrence
of pathogens in semen can be considered a cause of infertility and the choice of technique
is justified by the possibility of non-directed identification of the entire group of
organisms in the sample. We used a pool of seminal samples provided by volunteers at
the Reproductive Rights Unit at Maternity School Januário Cicco (MEJC). We found
71.3% bacterial domain, 27.6% eukaryotic domain and 1.1% viral community. These
findings expand the current view on the functional microbiota and point to future
investigations as to the role of non-culturable microorganisms in the reproductive system.
In addition, the Herv families identified in seminal samples open a new line for studies
with a functional and evolutionary perspective. All the data collected in this thesis
contribute to new research fronts at market levels, improvement of methodologies and
diagnosis of fertility-related diseases. A infertilidade é definida como o insucesso em obter uma gestação após 12 meses de
relações sexuais regulares desprotegidas, ou como condições que incompatibilizam o
encontro de gametas. A infertilidade é considerada um problema de saúde mundial, o
mercado global em tecnologias em reprodução assistida (TRA) movimentou cerca de
US$ 26 bilhões de dólares em 2019 e deve chegar a US$ 45 bilhões até 2025. Os
principais fatores associados a esse mercado, bem como os elementos que podem
infuenciar na eficiência dos procedimentos relacionados a fertilidade, ainda são pouco
discutidos, e em muitos casos desconhecidos. Nesse contexto, essa tese teve como
objetivo caracterizar os principais tópicos relacionados ao mercado global em reprodução
humana assistida (RHA) e aprofundar a pesquisa em dois tópicos ainda pouco estudados:
a eficiência do procedimento de microfluídica e a ocorrência de patógenos no sêmen. O
primeiro capítulo apresenta uma revisão de escopo que teve como objetivo caracterizar o
mercado de RHA. Foi aplicada a metodologia de modelagem de tópicos que possibilitou
identificar os termos mais abordados em textos revisados por pares e literatura cinzenta
relacionados ao tema. Com base nessa revisão foi possível observar que a grande maioria
dos trabalhos aborda aspectos econômicos, regulatórios e geográficos e que temas
relacionados à pesquisa, desenvolvimento e aprimoramento técnico sobretudo no que
tange a fertilização in vitro (FIV) não são abordados. Desta forma, obsevamos a
necessidade de aprofundar a análise de elementos de mercado que possam estar
relacionados ao aumento da eficiência da FIV no campo técnico. Esse primeiro capítulo
motivou o aprofundamento na investifação de tecnologias que estejam relacionadas ao
aumento da eficiência da FIV. Dentre as tecnologias supracitadas, está em voga a
utilização de microfluídica para a seleção espermática (MFSS). No segundo capítulo da
tese apresentamos a primeira metanálise com objetivo de identificar potenciais benefícios
na utilização deste dispositivo sobre as taxas de gravidez clínica e abortamento em TRA.
Os resultados indicam discreto aumento na taxa de gravidez clínica e diminuição nas taxas
de abortamento em relação às técnicas de seleção espermática por gradiente de densidade
e swim-up; contudo, estes resultados não apresentaram significância estatística. Os
indicadores de sucesso em TRA mais robustos permanecem sendo a idade materna, a
reserva ovariana e a análise espermática quali-quantitativa. Nesse contexto de aprofundar
o conhecimento sobre os tópicos menos estudados entro da RHA, o terceiro capítulo da
tese apresenta o primeiro estudo que aplicou a abordagem metagenômica shotgun em
amostras seminais. Apesar de ainda pouco estudada, a ocorrência de patógenos no sêmen
pode ser considerada uma causa de infertilidade e a escolha da técnica se justifica pela
possibilidade de identificação não-direcionada de todo o grupo de organismos existentes
na amostra. Utilizamos um pool de amostras seminais disponibilizadas por voluntários na
Unidade de Direitos Reprodutivos na Maternidade Escola Januário Cicco (MEJC).
Encontramos 71,3% de domínio bacteriano, 27,6% eucariótico e 1,1% de comunidade
viral. Esses achados ampliam a visão atual sobre a microbiota funcional e apontam futuras
investigações como o papel de microrganismos não cultiváveis no sistema reprodutivo.
Além disso, as famílias Herv identificadas em amostras seminais abrem uma nova linha
para estudos com perspectiva funcional e evolutiva. Todos os dados levantados nessa tese
contribuem para novas frentes de pesquisa nos níveis de mercado, aprimoramento de
metodologias e diagnóstico de doenças relacionadas à fertilidade.