Ofrivillig barnlöshet, infertilitet, definieras oftast som ett pars oförmåga att åstadkomma en graviditet efter tolv månader av oskyddat samlag. Det brukar anges att ca 15 procent av alla par i västvärlden någon gång under sitt reproduktiva liv drabbas av infertilitet, som därmed kan betraktas som en folksjukdom.

Infertilitet och behandlingsmetoder
För assisterad befruktning har man i dag flera olika behandlingsalternativ: intrauterin insemination (IUI), in vitro-fertilisering (IVF) och mikroinjektionsbehandling (ICSI). Introduktionen av dessa metoder har medfört betydligt bättre möjligheter för infertila par att få barn. Behandlingen kan dock betraktas som symtomatisk, och endast ca 30 procent av alla IVF- eller ICSI-behandlingar resulterar i en födsel.
På grund av brist på pålitliga markörer för fekunditet hos det individuella paret har det varit svårt att ange en individuell pro­gnos för par som kommer till assisterad befruktning eller att bestämma om försök till spontan graviditet bör fortsätta [1]. Det saknas också metoder som med en rimligt god specificitet och sensitivitet kan vara till hjälp vid val av assisterad befruktning. Därför representerar nya markörer som leder till en relevant diagnos och behandling av infertilitet en medi­cinsk utmaning och har dessutom samhällsekonomiska implikationer.
I södra sjukvårdsregionen, med ett befolkningsunderlag på knappt 2 miljoner invånare, utförs årligen 1 100 offentligt finansierade och ett motsvarande antal privatfinansierade IVF-/ICSI-behandlingar. Det innebär en årlig kostnad på ca 50 miljoner kronor för den offentliga sjukvården. Därtill kommer ett okänt belopp för subventionering av hormonell ovulationsstimulering som inte är kopplad till IVF-/ICSI-behandlingarna.
Förutom att behandling med assisterad befruktning representerar en allvarlig psykologisk påfrestning exponeras dessutom kvinnorna i de aktuella paren för kraftiga hormonbehandlingar, som kan ge oönskade biverkningar. Därför bör man försöka öka antalet positiva utfall i samband med assiste­rad befruktning och försäkra sig om att endast de par som inte har möjlighet att uppnå spontan graviditet remitteras till sådan behandling.

Störningar i mannens fortplantningsfunktion
Störningar i det manliga reproduktionssystemet anses vara den viktigaste orsaken eller en medverkande orsak till att minst 50 procent av alla par har infertilitetsproblem [2]. Spermakvalitet är därför en väsentlig faktor att ta hänsyn till när någon ska remitteras till assisterad befruktning och i valet av metod. Det också viktigt att komma ihåg att i 15 procent av alla infertilitetsfall finner man – med de standardmetoder som oftast används – ingen avvikelse hos vare sig den manliga eller den kvinnliga partnern. Tillståndet diagnostiseras som s k oförklarad infertilitet [3].
Även om man på senare år har lyckats förbättra standardiseringen av spermaundersökningsmetoderna bygger undersökningen fortfarande på traditionell ljusmikroskopisk bedömning av spermiernas antal, rörlighet och morfologi [4]. Undersökningen är behäftad med en betydande interlaboratorievariation, vilket gör det svårt att överföra resultat från ett laboratorium till ett annat. Dessutom har dessa standardparametrar lågt prediktivt värde i relation till fertilitet både in vivo och in vitro. Det betyder att möjligheten till spontan graviditet fortfarande är relativt hög, även om en eller flera av dessa spermieparametrar ligger betydligt under WHO:s referensvärden och endast har begränsat värde vid val av metod för assisterad befruktning [5].
Man har därför sökt efter nya och ur prediktiv synvinkel mer pålitliga tekniker för bedömning av spermakvalitet. Man har gjort analyser av fria radikaler i sädesvätska, mätt krea­tin­­kinaskoncentrationen i sädesvätska, utfört analyser av spermiernas penetrationsförmåga i zona pellucida-fria hams­terägg etc, utan att någon av metoderna visat sig vara kliniskt användbar.

Spermiekromatinanalys (SCSA)
Det har inom reproduktionsmedicinen funnits ett ökande intresse för metoder som bygger på evaluering av spermiekromatinintegriteten. En av dem är spermiekromatinanalys (sperm chromatin struc­ture assay, SCSA) [6].
SCSA utvecklades i början av 1980-talet av amerikanen Don­ald P Evenson [7] och bygger på det faktum att defekt spermie-DNA denaturerar i sur miljö (pH 1,5), vilket intakt DNA inte gör. Vid tillsättning av det fluorescerande färgämnet akridinorange färgas spermierna gröna om DNA är intakt och röda om det är denaturerat. Med hjälp av en flödescytometer kan man på några få sekunder analysera 5 000–10 000 spermier och få fram ett mönster som visar fördelningen av gröna och röda spermier (Figur 1). Andelen spermier som färgats röda kallas för DNA-fragmenteringsindex (DFI), medan den gröna fraktionen anges som hög DNA-färgbarhet (high DNA stainability, HDS). Det är fortfarande oklart vilka kromatinförändringar som skett vid DFI respektive HDS, men man menar att DFI detekterar andelen spermier med brott på kromatinsträngen eller defekter i de specifika spermiekromatinproteinerna, protaminerna, medan HDS kan vara ett uttryck för andelen omogna spermier [8].
SCSA är en av flera metoder som används för att bedöma spermie-DNA-integritet. Bland andra tekniker kan man nämna t ex Comet eller terminal deoxynucleotidyl transferase [TdT]-mediated deoxyuridine triphosphate (dUTP) nick end labeling (TUNEL). Generellt finns endast en moderat korrelation (korrelationskoefficient 0,4–0,7) mellan DFI-värdet vid SCSA och resultaten av Comet respektive TUNEL [9]. Detta indikerar att dessa mätmetoder inte påvisar helt identiska störningar i spermiekromatinintegriteten. Den förvirring som finns i litteraturen rörande spermiekromatinintegritet och fertilitet relaterar utan tvivel till att man inte tar hänsyn till denna skillnad utan betraktar resultat av olika mätmetoder som likvärdiga.
Även om den biologiska bakgrunden till lågt eller högt DFI/HDS inte är känd har de senaste årens forskning demonstrerat att i synnerhet DFI ger information som ur klinisk synvinkel är värdefull vid infertilitetsutredningar. Vi har därför i denna genomgång valt att fokusera på endast SCSA.

SCSA och chansen till spontan graviditet
Två befolkningsbaserade undersökningar, en amerikansk inkluderande 165 par [6] och en dansk inkluderande 215 par [6], har visat att DFI är en värdefull fekunditetsmarkör i normalbefolkningen. Sannolikheten för spontan graviditet var lika stor vid DFI i intervallet 0–20 procent, för att därefter minska vid stigande DFI till att bli i det närmaste obefintlig vid DFI överstigande 30–40 procent. Man bör dock ha i åtanke att även vid DFI under 20 procent resulterade endast 13 procent av alla menstruationscykler i en graviditet.
Således är SCSA i en population som inte är selekterad på grund av fertilitetsproblem ett bra verktyg för att identifiera den delen av den manliga populationen som har en näst intill obefintlig chans att göra sin partner gravid. Motsvarande information kan inte fås med standardspermieparametrar eftersom även män med mycket låga spermiekoncentrationer och dålig spermierörlighet eller -morfologi har en viss fertilitetspotential [5, 10]. Där­emot kan ingen av dessa metoder användas för att välja ut par med hög chans att uppnå graviditet.
Liknande resultat som i de befolkningsbaserade studierna noterades vid jämförelse av spontana graviditeter bland 137 fertila par och 127 infertila par utan känd orsak till barnlösheten, varken hos mannen eller hos kvinnan. Bland män med normala standardspermieparametrar var oddskvoten (OR) för infertilitet identisk (1,0) vid DFI under 10 procent respektive DFI mellan 10 och 20 procent. Vid DFI över 20 procent ökade OR för infertilitet till 5,1 (95 procents konfidensintervall, KI, 1,2–23). 40 procent av männen från dessa »oförklarat infertila« par hade DFI över 20 procent (Figur 2) [11].
Man kunde med hjälp av DFI predicera infertilitet oberoende av standardparametrar, men om en av standardspermie­parametrarna – koncentration, rörlighet eller morfologi – var abnorm var risken för infertilitet signifikant högre redan vid DFI överstigande 10 procent.

SCSA och chansen till graviditet vid assisterad befruktning
Begreppet assisterad befruktning omfattar, som nämnts, metoder som bygger på fertilisering både in vivo (IUI) och in vit­ro (IVF och ICSI). Vid IVF utnyttjar man spermiernas egen förmåga att ta sig in i ägget och befrukta det, medan den manliga gameten injiceras i ägget vid ICSI. Dessa skillnader gör att man inte omedelbart kan använda graviditet som utfallsparameter, vilket har skett i huvudparten av de arbeten som publicerats beträffande SCSA och assisterad befruktning [12]. Vid de tillfällen där man bedömt dessa tre behandlingsformer separat har antalet inkluderade patienter varit relativt lågt och därmed minskat den statistiska styrkan [13].
Vår egen studie, som inkluderar 387 IUI-cykler, är den enda som är tillräckligt stor för att besvara frågan beträffande det prediktiva värdet av SCSA för män som ingår i par som är aktuella för IUI. I överensstämmelse med övriga studier som haft fertilitet in vivo som utfallsparameter fann vi även för IUI-patienter att möjligheten att bli gravid minskade om DFI var över 20 procent hos männen, för att närma sig obefintligt vid DFI över 30 procent (OR för att få ett barn i förhållande till DFI <30 procent 0,07; 95 procents KI 0,01–0,48). I samma studie inkluderades 388 IVF- och 223 ICSI-cykler, men inget tröskelvärde för DFI som kunde användas till att förutsäga behandlingsresultat kunde påvisas. Om DFI var över 30 procent var dock ICSI signifikant bättre än IVF (OR för att få ett barn 2,17; 95 procents KI 1,04–4,51) [14, 15]. Denna tendens till något bättre resultat med ICSI än med IVF vid högt DFI har senare bekräftats i andra studier [15]. Den andra SCSA-parametern, HDS, hade inget prediktivt värde avseende möjligheten att uppnå graviditet, varken in vivo eller in vit­ro.Problem med individ- och laboratorievariationer Ett av de genomgående problemen vid användning av spermakvalitet som diagnostiskt verktyg är den stora intraindividuella variationen för såväl koncentration som motilitet och morfologi [16]. De första rapporterna om motsvarande variation för SCSA antydde att den är i det närmaste obefintlig [17]. I vårt laboratorium har även DFI en ganska betydlig dag-till-dag-variation hos de enskilda patienterna, med en genomsnittlig variationskoefficient om knappt 30 procent [18]. Trots denna intraindividuella variation visar våra studier att högt DFI är en robust parameter vid prediktion av in vivo-infertilitet [11]. Dessutom är undersökningen, i motsats till undersökning av andra spermiekarakteristika, förenad med låg intra- och interlaboratorievariation (<5 procent) [19]. En av anledningarna kan vara att man vid användning av en flödescytometer analyserar 5 000–10 000 spermier, medan en standard­spermieanalys oftast baseras på bedömning av endast 200 celler.SCSA som kliniskt verktyg Eftersom intra- och interlaboratorievariationen för SCSA-analysen är låg är metoden lämplig som kliniskt verktyg. En nackdel är att den kräver tillgång till en flödescytometer, vilket kan vara en begränsande faktor för många spermalaboratorier. Provmaterialet kan dock, om det förvarats i –80 °C, skickas till ett annat laboratorium för analys, och analysverksamheten kan därmed centraliseras. Det är vår uppfattning att med rätt indikation är SCSA ett värdefullt verktyg i utredningen och behandlingen av infertila par. Metodens användbarhet relaterar först och främst till fertiliteten in vivo, men på grund av den intraindividuella variationen rekommenderar vi att analysen upprepas om DFI är över 20 procent. Som tidigare nämnts har 20 procent av de män som för övrigt har spermieparametrar som uppfyller kriterierna för IUI ett DFI över 30 procent och därmed mycket begränsad möjlighet att göra sin partner gravid. Det finns ingen anledning att avvakta med att påbörja IVF- eller ICSI-behandling, utan paren bör omgående remitteras till IVF/ICSI. Därmed kan man undvika att utsätta en femtedel av alla par som annars skulle ha remitterats till IUI för den onödiga fysiska och psykiska påfrestning som en behandling med assisterad befruktning – som på förhand är dömd att misslyckas – representerar. Vid ett DFI på 20–30 procent kan det ta något längre tid för paret att åstadkomma en spontan graviditet, men chansen finns, vilket kan användas i samband med rådgivning och ställningstagande till assisterad befruktning. Däremot kan ett yngre par, där mannens spermakvalitet visar en avvikelse i endast en av standardparametrarna, DFI är under 10 procent och om det för övrigt inte finns manliga eller kvinnliga faktorer som talar emot detta, rekommenderas att fortsätta att försöka uppnå spontan graviditet. SCSA-metodens roll i samband med IVF och ICSI är mer diskutabel. Några studier, inklusive en av våra egna, indikerar större chans till graviditet med ICSI vid DFI över 30 procent. Man måste dock komma ihåg att all befintlig information härstammar från retrospektiva studier, varför det finns behov av prospektiva, randomiserade undersökningar. Däremot finns inga bevis för att SCSA kan förutsäga fertilisering, implantation eller missfallsrisk. Därmed är testet inte användbart vid utebliven fertilisering, misslyckade ICSI-behandlingar eller upprepade tidiga missfall. En stor del av de störningar i spermiekromatinintegriteten som visar sig som högt DFI anses relatera till hög nivå av fria radikaler i sädesvätskan. Enstaka försök att behandla högt DFI och infertilitet med antioxidanter har rapporterats. Resultaten har inte varit övertygande, men det kan inte uteslutas att SCSA-analysen i framtiden kan användas inte bara till att värdera chansen till fertilitet in vivo eller in vitro utan också för att selektera patienter hos vilka det finns möjlighet till kausal behandling av störningar i fertiliteten. *  Potentiella bindningar eller jävsförhållanden: Inga uppgivna.


Figur 1. Exempel på analys av ett spermaprov med högt DNA-fragmenteringsindex (DFI). Den normala cellpopulationen (enkel pil) motsvarar 41 procent av alla spermier. 59 procent av spermierna har abnormt DNA (dubbla pilar), varför DFI är 59 procent.



Figur 2. Oddskvot för infertilitet in vivo i relation till olika nivåer för DNA-fragmenteringsindex: under 10 procent, 10–20 procent, över 20 procent. A = spontan graviditet samt normal spermiekoncentration, -motilitet och -morfologi. B = spontan graviditet, en av standardspermieparametrarna avviker. C = intrauterin insemination.