MACS adalah salah satu teknik tercanggih dalam teknologi reproduksi berbantu. Pada program bayi tabung, teknik ini memungkinkan sperma dengan kualitas terbaik yang dipilih untuk membuahi sel telur.
Magnetic-activated cell sorting sperm atau disingkat MACS adalah sebuah teknik seleksi sperma, yang memungkinkan sel sperma sehat dipisah dari sel sperma yang rusak dan akan segera mati akibat proses apoptosis. Teknik ini didasarkan pada penggunaan medan magnet, sesuai namanya (magnetic-activated cell sorting), dan protein annexin V.
Cara konvensional tidak bisa menyeleksi sperma seperti MACS karena ternyata sperma yang telah memulai proses apoptosis ini tidak berbeda dengan sperma yang sehat. Melalui MACS, sperma yang akan dan telah mengalami apoptosis dibuang dan hanya menyisakan sel sperma benar-benar berkualitas baik sehingga mampu menghasilkan embrio dan kehamilan yang layak. Dengan demikian, teknik MACS memiliki tujuan akhir, yaitu meningkatkan angka keberhasilan kehamilan dan kelahiran dari teknologi reproduksi berbantu.
Teknik seleksi sperma konvensional
Dalam teknologi reproduksi berbantu, sampel cairan sperma yang akan digunakan untuk membuahi sel telur tentu dievaluasi dulu kualitasnya. Kualitas sperma ini dinilai melalui analisis sperma, serta dilakukan seleksi sperma untuk menyingkirkan sperma berkualitas buruk.
Teknik yang paling banyak digunakan adalah density gradient dan swim-up, di mana keduanya memilih sperma dengan motilitas (pergerakan) terbaik.
Tanya Ferly tentang Promil?
Namun faktanya, sperma dengan motilitas yang baik tak selalu mampu membuahi sel telur dengan benar. Dalam beberapa kasus, ada perubahan genetik yang tidak mengganggu pergerakan sperma tetapi memengaruhi proses pembuahan dan perkembangan embrio.
Karena itu, meski hasil analisis sperma baik, jumlah dan motilitasnya memadai, sebagian sperma yang dipilih melalui cara konvensional ini tidak memiliki kualitas sebaik yang diharapkan.
Atas dasar inilah, beberapa tahun terakhir dilakukan upaya-upaya untuk menemukan teknik baru yang memungkinkan seleksi sperma dengan lebih presisi. Tentu dengan tujuan akhir untuk meningkatkan luaran dari teknologi reproduksi berbantu, seperti angka kehamilan klinis dan angka kelahiran hidup.
Prinsip seleksi sperma dengan magnetic-activated cell sorting sperm
Teknik seleksi sperma pada MACS didasarkan pada penggunaan kolom protein annexin V. Untuk memahami teknik ini, perlu diketahui dulu soal apoptosis, yakni kematian sel yang terprogram.
Apoptosis adalah cara tubuh untuk menyingkirkan sel-sel yang rusak atau cacat. Proses ini memastikan sel-sel tersebut tidak mengganggu fungsi sel-sel tubuh yang sehat. Agar proses ini bisa berjalan sempurna, sel-sel harus mengalami serangkaian perubahan. Beberapa perubahan itu, antara lain fragmentasi materi genetik (DNA) dan eksternalisasi enger(pengeluaran) beberapa molekul di permukaan sel sehingga bisa dikenali sebagai sel yang mengalami apoptosis dan akhirnya dihilangkan.
Molekul yang menjadi penanda apoptosis di permukaan sel sperma adalah phosphatidylserine.Molekul ini dimiliki oleh sperma sehat di dalam membran selnya. Di awal tahap apoptosis, sebelum motilitas sperma terganggu, phosphatidylserine mengalami eksternalisasi sehingga muncul di permukaan sel (externalized phosphatidylserine/EPS).
Dengan menganalisis molekul ini, sperma yang akan mengalami apoptosis bisa dideteksi dan dipisahkan dari sperma yang sehat. Jadi, pembuahan sel telur dengan sel sperma yang akan segera mati—yang berarti sudah memiliki kerusakan atau fragmentasi DNA—bisa dihindari.
Peran protein annexin V dalam magnetic-activated cell sorting sperm
Untuk mendeteksi phosphatidylserine, digunakan protein annexin V. Ini adalah protein yang spesifik dan mampu berikatan kuat dengan phosphatidylserine di permukaan sperma yang mengalami apoptosis. Berkat karakteristik ini, dengan menempelkan annexin V ke mikrosfer magnetik, sperma yang telah mengalami apoptosis bisa dipisahkan dari sperma sehat oleh medan magnet.
Tahapan seleksi sperma dengan medan magnetik dan annexin V, terdiri dari:
Menambahkan annexin V yang terikat pada partikel magnetik ke dalam sampel cairan sperma. Annexin V akan segera berikatan dengan phosphatidylserine dari sperma yang mengalami apoptosis dan telah memunculkan molekul ini di permukaan selnya.
Memasukkan sampel cairan sperma melalui kolom kecil yang menempel pada magnet. Fraksi positif (sperma yang apoptosis) yang terikat pada annexin V akan dipertahankan dalam kolom bermagnet, sedangkan fraksi negatif (sperma yang sehat/belum mengalami apoptosis) akan dielusi (“dicuci” dengan pelarut khusus) melalui kolom dan dikumpulkan ke dalam tabung.
Dengan cara ini, sperma yang tidak berikatan dengan magnet—dengan kata lain, yang tidak mengalami apoptosis—akan digunakan untuk teknik reproduksi berbantu.
Indikasi magnetic-activated cell sorting sperm
Teknik MACS harus digunakan bila ditemukan tingkat apoptosisi yang lebih tinggi dari normal dalam sampel cairan sperma. Tujuannya untuk menghindari sperma dengan sel-sel yang rusak.
Secara umum, teknik MACS diindikasikan pada kasus-kasus berikut:
Pasangan dengan DNA fragmentation index (DFI) yang tinggi.
Kegagalan implantasi pada dua siklus sebelumnya (dua transfer dengan embrio berkualitas tinggi).
Pada siklus bayi tabung sebelumnya didapati tingkat pembuahan yang rendah atau kualitas embrio yang buruk meski kualitas sel telur baik.
Infertilitas idiopatik (tidak bisa dijelaskan penyebabnya).
Pria yang menjalani kemoterapi dan/atau radioterapi.
Keguguran berulang tanpa sebab yang jelas.
Pasangan yang paling merasakan manfaat dari teknik MACS ini adalah mereka yang penyebab sulit hamilnya berasal dari faktor pria atau infertilitas yang tidak bisa dijelaskan.
Kelebihan teknik magnetic-activated cell sorting sperm
Teknik MACS memungkinkan sperma yang telah rusak dan mengalami apoptosis dipisahkan dan dibuang sehingga, sejak awal bisa didapat sperma berkualitas terbaik. Keuntungan dari teknik ini dikonfirmasi oleh sebuah studi di tahun 2020 oleh Pacheco, dkk. yang dipublikasi dalam Journal of Clinical Medicine.
Dalam studi tersebut, peneliti menganalisis total 724 siklus bayi tabung pada kasus derajat fragmentasi DNA sperma yang tinggi, dan membaginya menjadi dua kelompok. Kelompok pertama adalah kelompok studi dengan total 366 siklus, di mana teknik MACS dilakukan setelah sebelumnya sperma diseleksi dengan teknik konvensional density-gradient centrifugation (DGC). Kelompok kedua adalah kelompok kontrol dengan 358 siklus, di mana hanya menggunakan teknik DGC untuk seleksi sperma.
Hasilnya, ditemukan perbedaan yang bermakna pada beberapa parameter luaran reproduksi berikut:
Kelompok studi MACS (n = 366 siklus)
Kelompok kontrol tanpa MACS
(n=358 siklus)
p
Angka pembuahan (%)
75,1
73,3
0,133
Angka kehamilan (%)
60,7
51,5
0,014
Angka keguguran (%)
14,7
20,6
0,034
Angka kelahiran hidup (%)
47,4
31,2
0,001
Keterangan:
P < 0,05artinya perbedaan tersebut bermakna.
Dari hasil ini, disimpulkan bahwa seleksi sperma dengan MACS mampu meningkatkan tingkat kehamilan hingga 1,5 kali lipat dibandingkan dengan teknik konvensional pada kasus-kasus infertilitas akibat derajat fragmentasi DNA yang tinggi.
Kekurangan teknik magnetic-activated cell sorting sperm
Salah satu kekurangan yang nyata dari teknik MACS adalah jumlah konsentrasi sperma pada sampel akhir akan sangat menurun. Ini karena hanya ada sperma sehat di dalam sampel akhir. Jadi, sampel yang dihasilkan dari teknik MACS hanya bisa digunakan untuk siklus bayi tabung dengan injeksi sperma intrasitoplasmik (ICSI), oleh karena konsentrasinya tidak cukup untuk melakukan inseminasi intrauteri (IUI) maupun siklus bayi tabung konvensional.
Kekurangan lain, yakni teknik ini memakan biaya yang cukup besar karena prosesnya lebih panjang ketimbang teknik konvensional. Oleh sebab itu, teknik ini hanya disarankan untuk dilakukan pada pasangan-pasangan sesuai indikasi yang telah disebutkan.
Penutup
Meski berbiaya tinggi, seleksi sperma dengan teknik magnetic-activated cell sorting sperm bisa menjadi pilihan yang menjanjikan bagi pasangan yang telah mengalami beberapa kegagalan dalam teknologi reproduksi berbantu atau memiliki parameter sperma abnormal yang berat.
Jadwalkan Konsultasi
Jika Anda belum hamil setelah satu tahun usia pernikahan, kami menyarankan Anda untuk melakukan pemeriksaan kesuburan dengan spesialis fertilitas kami.
Buat janji konsultasi dengan menghubungi kami di (021) 50200800 atau chat melalui Whatsapp melalui tombol di bawah.
Gil Juliá M, Hervás I, Navarro-Gómez Lechón A, Quintana F, Amorós D, Pacheco A, González-Ravina C, Rivera-Egea R, Garrido N. Sperm selection by magnetic-activated cell sorting before microinjection of autologous oocytes increases cumulative live birth rates with limited clinical impact: A retrospective study in unselected males. Biology. 2021 May 12;10(5):430.
Gil M, Sar-Shalom V, Melendez Sivira Y, Carreras R, Checa MA. Sperm selection using magnetic activated cell sorting (MACS) in assisted reproduction: a systematic review and meta-analysis. J Assist Reprod Genet. 2013 Apr;30(4):479-85. doi: 10.1007/s10815-013-9962-8. Epub 2013 Mar 7. PMID: 23468098; PMCID: PMC3644127.
Horta F, Crosby J, Mackenna A, Huidobro C. Male factor infertility outcomes using magnetic activated cell sorting in intra citoplasmatic sperm injection cycles. Andrology (Los Angel). 2016;5(1):1-6.
Pacheco A, Blanco A, Bronet F, Cruz M, García-Fernández J, García-Velasco JA. Magnetic-Activated Cell Sorting (MACS): A Useful Sperm-Selection Technique in Cases of High Levels of Sperm DNA Fragmentation. J Clin Med. 2020 Dec 8;9(12):3976. doi: 10.3390/jcm9123976. PMID: 33302575; PMCID: PMC7763893.
Setelah lulus dari Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia, dokter Fiona melayani sebagai dokter Pegawai Tidak Tetap (PTT) dari Kementerian Kesehatan RI di salah satu desa terpencil di Kabupaten Luwuk-Banggai, Sulawesi Tengah. Pengalaman ini membawanya untuk melanjutkan S2 dalam bidang International Health di Universitas Gadjah Mada 2010, Yogyakarta.
