Хетчинг – це природний процес, під час якого бластоциста (ембріон на п'ятий або шостий день розвитку) звільняється від блискучої оболонки (zona pellucida), ініціюючи імплантацію, яка призводить до вагітності. Не містить жодних клітин, але складається з глікопротеїнів, вуглеводів та спеціальних білків (ZP1, ZP2, ZP3 та ZP4), що беруть участь у зв'язуванні з сперматозоїдом. Блискуча оболонка стимулює акросомну реакцію в голівці сперматозоїда, і невдовзі після його проходження до оолеми структура оболонки ооцита змінюється, і проникнення для інших сперматозоїдів стає важчим. Zona pellucida також допомагає контролювати початковий поділ клітин ембріона, доки він не досягне стадії бластоцисти. Як тільки ембріон розвивається в бластоцисту, він починає розширюватися, та утворює порожнину (бластоцель), яка заповнена рідиною. Ця порожнина розширюється та тисне на прозору оболонку, що це призводить до того, що зона стає тоншою, поки вона врешті-решт не розірветься, і ембріон не може почати вилуплюватися. Вилуплення важливе, оскільки клітини трофектодерми повинні прикріпитися до клітин ендометрію, щоб розпочати процес імплантації.
Зміна генів, що кодують глікопротеїни блискучої оболонки людини, є однією з основних причин жіночого безпліддя. Порушення товщини блискучої оболонки контролюється лізиновими «протеазами» та Na+, K+-АТФазою, яка виштовхує натрій у порожнину бластоцеля, викликаючи розширення та скорочення бластоцисти для підготовки до вилуплення. Нездатність вилуплюватися через внутрішні аномалії бластоцисти або прозорої оболонки може бути одним із багатьох факторів ненастання вагітності.
Природньо протеолітичні ферменти поступово та повільно перетравлюють оболонку ембріона. Ембріон розвивається далі, доки повністю не вилупиться з оболонки, коли він досягає стадії бластоцисти. Однак при умовах культивування, а також процедури кріоконсервації можуть викликати потовщення та затвердіння блискучої оболонки, що може перешкоджати та порушувати процес хетчингу.
Допоміжний хетчинг – це процедура, під час якої ми можемо допомогти ембріону «вилупитися» з його оболонки, створивши невеликий отвір в блискучій оболонці. Вважається, що допоміжний хетчинг може допомогти ембріону імплантуватися в матку, що призводить до вищих показників вагітності у деяких пацієнток.
Допоміжний хетчинг рекомендується для тих ембріонів, у яких виявлено товстішу прозору оболонку, ніж зазвичай, щоб збільшити ймовірність імплантації. Також рекомендований допоміжний хетчинг для ембріонів з повільним розвитком та значною фрагментацією, а також для попередньо вітріфікованих ембріонів, оскільки блискуча оболонка може «затвердіти». Механізм «затвердіння» невідомий до кінця, хоча деякі дослідження виявили фізичні зміни в прозорій оболонці після заморожування, які можуть вплинути на здатність ембріона до самостійного хетчингу.
Зазвичай допоміжний хетчинг проводиться на третій день після запліднення, коли ембріон має близько восьми бластомерів. Дана процедура може відбуватися кількома способами.
Хімічний хетчинг: Виконується за допомогою кислого розчину Тироде для руйнування блискучої оболонки до утворення невеликого отвору. Слід зазначити, що при використанні даної методики існує високий ризик того, що сам ембріон може піддатися впливу кислих рівнів pH та бути незворотно пошкодженим. Станом на зараз ця методика майже не використовується.
Механічний хетчинг: Передбачає використання мікроманіпулятора та мікроскопічної голки, яку часто називають «мікроінструментом», для проникнення в прозору оболонку та створення тертя з піпеткою-утримувачем (холдинговою піпеткою). Через ризик пошкодження ембріона цей метод використовується рідко.
Лазерний хетчинг: Станом на 2021 рік лазерний хетчинг є найпоширенішим методом. Ця методика передбачає використання лазера. Лазерний хетчинг передбачає короткий час експозиції, простоту та точність використання, безпеку та ефективність. Довжина хвилі, яка зазвичай застосовується лазерами, що використовуються в галузі ДРТ, є саме інфрачервоною, далекою від тих, що можуть порушувати цілісність ДНК і таким чином завдавати шкоди. Що стосується потужності лазера, вона може впливати на розмір і ширину утвореного отвору та кількість утвореного тепла. Лазери зазвичай використовують високоенергетичне світло, яке контактує з середовищем, що оточує ембріон, і таким чином вироблене тепло швидко розчиняється в культуральному середовищі, не впливаючи на ембріон.
Повні та розширені (експандовані) бластоцисти містять велику кількість рідини в порожнині бластоцеля, яка під час процесу вітрифікації могла легко перетворитися на кристали льоду та погіршити ефективність процедури вітрифікації. Зазвичай лазерний імпульс з мінімальним налаштуванням, орієнтують на стику між двома клітинами трофектодерми, подалі від внутрішньої клітинної маси. При застосуванні лазерного імпульсу експандовані бластоцисти можуть легко колапсувати, втрачати рідину за короткий час, що в свою чергу сприяє дифузії кріопротекторів в ембріон.
Якщо планується передімплантаційне генетичне тестування (PGT), для полегшення взяття біопсії проводиться лазерний допоміжний хетчинг ембріонів на третій або п'ятий день після запліднення. Під час біопсії береться 5-8 клітини трофектодерми ембріона бластоцисти.
Дуже рідко ембріон може бути пошкоджений в процесі допоміжного хетчингу. Одним із поширених ускладнень, яке може виникнути, є потенційне пошкодження ембріона під час ослаблення стінки, з потенційним пошкодженням окремих ембріональних клітин. Однак у сучасній літературі немає достатніх доказів щодо потенційного ризику або порушення, які використання лазера може спричинити для розвитку ембріона.
Дослідження показують, при переносі вітріфікованих ембріонів без проведення попереднього передімплантаційного генетичного тестування, але з застосуванням допоміжного хетчингу показник настання вагітності становив 31,2%. Натомість показник настання вагітності у пацієнтів, де допоміжний хетчинг не виконувався, становив 11,1%. Крім того, важливо враховувати, що це покращення стосується лише показників вагітності, а не живонароджень.