İlk kez 1992 yılında Brüksel Vrije Üniversitesi'nde Palermo tarafından uygulamaya başlanan mikroenjeksiyon tekniğiyle tüp bebek tedavisi (ICSI), çocuk sahibi olmayı arzulayan çiftlerde bir umut olmuştur. Gerçekten de bu yöntemle çiftlerin yaklaşık yarısı mutlu sona ulaşmakta. Ancak geri kalan yarısında ise tüp bebek denemeleri istenen sonucu verememektedir. Yakın tarihli çalışmalar, böyle olgularda sperme ait faktörlerin önemi olabileceğini ortaya koymuştur (1-5).
Sperm, içindeki genetik materyali yumurtaya taşıyarak döllenmeyi gerçekleştirir. Spermin genetik malzemesi kromozomlarıdır. Kromozomlar ise DNA adı verilen bir çift zincirden oluşur. Bu zincir üzerinde dizilen genlerimiz, yumurtadaki genlerle eşleşerek embriyoyu meydana getirir ve bu da neticede sevgili yavrumuza doğru bir gelişim süreci içine girer. İşte, sağlıklı bir gebeliğin olabilmesi de ancak sağlam genetik malzemelerin varlığına bağlıdır.
Erkekte günde yaklaşık 30 milyon sperm hücresi üretilir. Üretilen bu hücreler dış ortama son derece hassastır. Sigara başta olmak üzere çok sayıda toksik madde spermin yapısını bozabilir. Kanıtlanmış olmamakla birlikte elektromanyetik dalgaların da bu bozulmada rolü olabileceği bildirilmiştir. Nedenini bilmediğimiz başka yapısal faktörler de söz konusu olabilir. Spermde ortaya çıkan bozulmaların en önemli kaynağı, DNA zincirindeki hasarlardır. Hücre metabolizması sırasında ortaya çıkan bazı toksik oksijen moleküllerinin yarattığı oksidatif stres olarak bilinen olay da, neticede DNA kırıklarına yol açarak sağlıklı embriyo gelişimini bozabilir. Diğer yandan, hücre çoğalması sırasında kromozomlar eşleşirken, hasarlı kısımları onarılabilir. Bununla birlikte, vücudumuzda, spermleri DNA'ya zararlı olabilecek oksidatif stres ürünlerinden koruyacak çok sayıda molekül de yapılmaktadır.
Standart semen analizinde sperm değerleri bozuk olan erkekler için tüp bebek etkinliği kanıtlanmış bir tedavi şeklidir. Tüp bebek sırasında, hareketli ve düzgün şekilli spermlerin seçilmesi çok önemlidir. Her ne kadar bu spermlerin şekli normal de olsa, içlerindeki DNA zincirleri hasarlı olabilir (6). Ne yazık ki klasik sperm tahlili bize bu konuda kesin bir fikir verememekte. Araştırmalar, tüp bebek başarısızlıklarında erkeğe ait faktörlerin söz konusu olabileceğini göstermiştir. Özellikle sperm çekirdeğindeki genetik materyal bozuklukları gerek döllenmeyi gerekse sağlıklı embriyo gelişimini engelleyebilir, hatta düşüklere yol açabilir. Daha da önemlisi, henüz kanıtlanmış olmasa da, bebeğin sağlığını bozabileceği üzerinde durulmakta (7,8).
Her ne kadar sperm DNA hasarlarındaki artışın doğal yolla gebe kalınma başarısını azaltacağı yönünde elimizde çok sayıda veri bulunsa da, tüp bebek sonuçlarıyla ilişkisi tartışmalıdır. Bazı araştırıcılar DNA hasarlarına ait olumsuz bir etki bulamazken (10), diğerleri döllenme ve gebelik başarısı ile anlamlı bir ilişkinin varlığına dikkat çekmektedir. Burada sorun, tüp bebek sırasında sadece spermin hareketine ve şeklinin normal olmasına dikkat ediliyor olmasıdır. Oysa seçilen sperm hücresinin DNA içeriğinin sağlamlılığı da başarılı sonuç alınmasında önemli olabilir (9).
Diğer yandan, DNA'sı hasarlı spermler de, sağlıklı spermler kadar yumurtayı dölleyebilir. Ama döllenmenin üçüncü gününe gelindiğinde, yani embriyo 4-8 hücreye ulaştığında, sperm çekirdeğindeki erkeğe ait genetik materyalin aktive olması gerekir. İşte, eğer bu aktivasyonda rol alan genler bozuk ise, embriyo da gelişemeyecektir (11). Dolayısıyla, tüp bebek yapılırken farkında olmadan DNA'sı hasarlı spermin seçilmesi, bir yandan embriyonun normalitesini bozabilecek öte yandan doğacak çocuğun da sağlığını etkileyebilecektir. Çok sayıda hayvan deneyi de bizi bu yönde uyarır.
Bir grup araştırıcı geniş çaplı serilerinde, ne kadar detaylı araştırılırsa araştırılsın spermlerin şekli tamamen normal bile olsa, bunların yaklaşık %15'inde DNA içeriklerinin hasarlı olabileceğini göstermiştir. DNA hasarlı sperm sayısı arttıkça, embriyonun kalitesi de bozulmaktaydı. Çalışmaya göre, eğer rutin analizde spermlerin %17'den azı DNA hasarlıysa, bunlarda tüp bebek sonrası gebe kalma şansı da 3,5 kez artar. Bu değerin üzerinde sayıda sperm hasarlı DNA içeriyorsa, gebelik şansı yarı yarıya azalmakta. Burada hemen belirtmek gerekir ki, embriyo kalitesini tahmin etmede kadın yaşı ve fertilize olan yumurta sayısı da dikkate alınmalıdır (9).
Başka araştırmalar da; hasarlı ya da kırık DNA taşıyan spermatozoa oranlarının sperm parametrelerindeki bozulma ile anlamlı bir ilişki gösterdiğini, infertil erkeklerde (sırasıyla %25 ve %27) fertillere göre (sırasıyla %10 ve %13) daha yüksek bulunduğunu (p=0.028 ve p=0.016) bildirmektedir (12). Elde edilen sonuçlar, fertilite potansiyelinin belirlenmesinde sperm DNA'sının sağlamlılığının değerlendirilmesinin standart sperm analizi sonuçlarından daha anlamlı olduğunu düşündürmektedir. Gerçekten de, izah edilemeyen infertilite olguları ile karşılaştırıldığında semen analizi normal gelen fertil erkelerin spermlerinde DNA hasarı bulunma oranları anlamlı ölçüde artmaktadır (13). Veriler, tubal obstrüksiyon gibi kadın faktörü bulunan infertilite olgularında erkeklerin de önemli bir kısmında DNA hasarlı sperm oranının yüksek olduğunu ortaya koymuştur (14). Bu sonuçlar, şiddetli kadın faktörü olgularında aslında erkeğe ait faktörlerin de eşlik edebileceğini göstermesi bakımından önemlidir.
DNA hasarlarından korunmada en önemli faktör, buna neden olabilecek etkenlerden kaçınmaktır. Bunun başında da sigaranın bırakılması gelir. Elektromanyetik dalga kaynaklarından da mümkün olduğunca uzak kalınmalı (30). Erkekte varikoselin DNA hasar artışıyla birlikteliği göz önüne alınarak, eğer muayenede bulunmuşsa varikosel ameliyatla düzeltilmelidir (31). Bunlara rağmen hasarlı DNA içeren sperm oranının arttığı olgularda, gonadotropin hormonlarının (HMG, FSH) kullanılması, tüp bebekte başarıyı artırabilir (15-25). Her ne kadar kanıtlanmamışsa da (28), çok sayıda çalışma bu yönde sonuç bildirmiştir. İnfertil erkeklerde FSH tedavisinin sperm genetik yapısında morfolojik bozuklukları azaltıcı etkisi bulunduğu ultrastrüktürel çalışmalarda ortaya konmuştur (20). Erkekte FSH tedavisinin fertilizasyon oranlarını artırıcı etkisi spermin subsellüler komponentlerindeki düzelmeye bağlanmaktadır. Çok sayıda klinik çalışma, yeterli süre kullanıldıkları takdirde DNA hasarlarında azalma olduğunu gösterir.
New York Cornell Üniversitesinden P. Schlegel ve arkadaşları, sperm değerleri ileri derecede bozuk olan erkeklerde tüp bebek yapıldığında gebelik oranlarının da düşebileceğini, dolayısıyla böyle kötü spermli olgularda testislerden alınan biyopsi dokusu içindeki sperm hücreleri kullanıldığında başarının artacağını bildirmiştir. Sperm değerlerinin ciddi derecede bozulduğu erkeklerde ejakulattan alınan spermlerle transfer başına olguların %41'inde klinik gebelik sağlanabilirken, aynı erkeklerde testislerden alınan spermler kullanıldığında bu oran %64'e yükselmektedir. Araştırıcılar; eğer sperm analizinde sayı ve kalite çok bozuk bulunursa, böyle olgularda TESE yapılarak testislerden alınan spermlerin kullanılmasını önermektedir (26).
Benzer şekilde, İtalya ve Fransa'dan araştırıcıların yaptıkları bir çalışma da, tüp bebekte sonuç alınmamasının bir nedeni olarak ejakülatta çıkan spermlerin DNA molekülündeki hasarlar sorumlu tutuldu. Hasar miktarındaki artışa, spermin testisten çıktıktan sonra maruz kaldığı bazı bozuklukların yol açtığı düşünülmekte. Oysa testislerden alınan spermlerde bu hasarlanma oranları anlamlı derecede düşük kalmaktaydı. Bunun üzerine araştırıcılar, bir grup erkekte ejakülat spermi yerine testislerden TESE/TESA ile aldıkları spermleri kullanarak tüp bebeği tekrarladılar ve neticede, daha önce başarısız olunmasına rağmen, bu yöntemle çiftlerin %44'ünde gebelik sağladılar. Oysa ejakülat spermi kullandıkları zaman sadece 1 çiftte gebelik gelişti ve bu da düşükle sonuçlandı (27). Bu da göstermekte ki, daha önce tüp bebek ile gebelik sağlanamayan çiftlerde, erkeğin testislerinden alınacak spermlerin kullanılması, başarıyı artırabilir. Ancak buna katılmayan çalışmalar da vardır (29). Yine de, testis sperminin kullanılması konusunda kesin bir kanıya sahip olmak için daha fazla sayıda tecrübeye ihtiyaç olduğunu unutmamalı.