Что такое предимплантационная диагностика при ЭКО и что она показывает?

Что такое ПГД (преимплантационная генетическая диагностика) при ЭКО?

Однако, всегда есть риск того, что беременность пройдет неудачно и закончится потерей плода или рождением ребенка с врожденными аномалиями развития. Наиболее частой причиной гибели развивающегося эмбриона являются нарушения, связанные с патологией хромосом.

Существенно снизить вероятность хромосомных аномалий у плода позволяет преимплантационная генетическая диагностика или преимплантационный генетический тест (ПГД/ПГТ). С помощью ПГД можно получить полную информацию об эмбрионе, и отобрать самые качественные клетки для переноса.

ПГД позволяет исключить или подтвердить наличие таких патологий, как синдром Дауна, синдром Патау и другие. Помимо хромосомных аномалий с помощью ПГД возможно диагностировать у эмбриона моногенные заболевания, такие как муковисцидоз, фенилкетонурия и другие.

Для чего стоит делать ПГД эмбриона при ЭКО?

Ценность исследования ПГД эмбриона при ЭКО в том, что на сегодняшний день это единственный метод, который позволяет осуществить диагностику большинства наследственных (генетических) заболеваний, а также хромосомных аномалий еще до переноса эмбрионов в матку женщины (до наступления беременности).

Перенос после ПГД перспективного, жизнеспособного эмбриона снижает риски осложнений беременности у женщины и повышает вероятность рождения ребенка без аномалий развития.

Преимплантационная генетическая диагностика эмбриона позволит:

  • сократить риск невынашивания беременности и повысить эффективность ЭКО;
  • существенно снизить риск рождения ребенка с хромосомными аномалиями;
  • снизить вероятность наступления многоплодной беременности (многоплодная беременность имеет свои риски);
  • определить резус-фактор эмбрионов, что позволит избежать резус-конфликта;
  • определить пол ребенка для предупреждения наследственных заболеваний, связанных с полом;

Кому стоит делать ПГД при ЭКО?

В стандартный протокол ЭКО преимплантационная генетическая диагностика не входит, оцениваются только темп развития эмбрионов и их жизнеспособность. Отобранные зародыши затем переносятся в полость матки. При этом сохраняется высокая вероятность отторжения эмбрионов или рождения ребенка с врожденными нарушениями.

Тест ПГД проводится по рекомендации врача или по желанию пациентов в рамках цикла экстракорпорального оплодотворения. По статистике у женщин, прошедших ПГД эмбриона в программах ЭКО, реже случается замершая беременность или прерывания на ранних сроках.

Репродуктологи рекомендуют проводить ПГД эмбриона, если:

  • возраст женщины старше 35 лет;
  • возраст мужчины старше 39 лет;
  • у одного или обоих супругов имеются наследственные заболевания;
  • были случаи рождения детей с наследственной и врожденной патологией в анамнезе, хромосомные аномалии у родственников;
  • было две и более неудачных попыток ЭКО в анамнезе;
  • есть диагностированные сбалансированные хромосомные перестройки у одного из будущих родителей;
  • замирание и невынашивание беременности в анамнезе, а также случаи пузырного заноса.

Методы преимплантационной генетической диагностики

Анализ ПГД может выполняться разными методами.

ПГД методом fish (флуоресцентная гибридизация) отличается быстрым сроком проведения (всего несколько часов). Но имеет невысокую точность исследования в связи с тем, что анализу подвергаются не все хромосомы.

Метод CGH (сравнительная геномная гибридизация) отличается большей стоимостью и продолжительностью исследования.

С помощью метода ПЦР (полимеразно-цепная реакция) определяют резус-фактор и группу крови эмбриона. Особенность данной технологии заключается в том, что на хромосомные нарушения обследуются оба биологических родителя. В связи с чем, метод невозможно применить, если ЭКО проводится с использованием донорских ооцитов или эмбрионов.

ПГД методом NGS (полногеномное секвенирование) является самым перспективным и наиболее результативным способом преимплантационного скрининга. Секвенирование ― это определение последовательности структурных единиц наследственного материала в молекуле ДНК.

ПГД методом NGS обладает рядом преимуществ перед другими методами:

  • возможность исследования всех 24 видов хромосом одновременно с точностью диагностики более 99,9%;
  • низкая травматичность для эмбриона;
  • вероятность наступления беременности после анализа составляет до 70%.

Также одним из преимуществ ПГД методом NGS является относительно небольшая стоимость процедуры.

В Euromed In Vitro ПГД эмбриона проводят методом NGS. Так как с его помощью можно увидеть полноценную картину хромосомного набора эмбриона, и тем самым значительно повысить шансы на беременность и рождение здорового ребенка.

👉🏻 Запишитесь на консультацию гинеколога-репродуктолога по телефону + 7 812 327 03 01

На какой день делают ПГД эмбриона при ЭКО?

Без проведения ПГД, имплантация эмбрионов выполняется на третий-пятый день их развития. Применение преимплантационной диагностики увеличивает продолжительность процедуры ЭКО. Время проведения теста ПГД зависит оттого, сколько эмбрионов исследуется, и какие при этом применяются методы молекулярно-генетического анализа.

ПГД методом NGS делают на пятые сутки развития эмбриона (бластоциста), тогда отбирают наиболее жизнеспособные эмбрионы и проводят у них забор клеток. На этой стадии бластоциста уже имеет примерно двести клеток, для тестирования отбирается всего 5-8 клеток.

Данная процедура абсолютно безопасна. После отбора жизнеспособных эмбрионов, их криоконсервируют (замораживают), а взятые на анализ клетки проходят преимплантационную генетическую диагностику. После получения результата ПГД с расшифровкой, врач гинеколог-репродуктолог определит какие эмбрионы будут переносится в полость матки в криопротоколе. Как правило, происходит перенос одного эмбриона, так как после проведения ПГД значительно возрастает потенциал наступления беременности при ЭКО.

Часто на этапе подготовки к ЭКО у женщины возникает вопрос — сколько делается ПГД? При стандартном протоколе ЭКО (без криоконсервации эмбрионов) результат скрининга готов к моменту переноса эмбрионов, т.е. с момента взятия биопсии проходит примерно от 12 до 48 часов. Если предполагается криопротокол, перенос эмбрионов планируют не ранее следующего цикла.

Делать ли ПГД при ЭКО ― решать будущим родителям, клиника Euromed In Vitro рекомендует, в случае показаний, провести диагностику в рамках программы ЭКО, чтобы существенно увеличить шансы на рождение здорового ребенка!

Ваше здоровье и здоровье будущего малыша в ваших руках!

Записаться на консультацию гинеколога-репродуктолога можно по телефону + 7 812 327 03 01

Расскажем, когда организм может справиться с болезнью сам, а какие симптомы нельзя игнорировать. Напомним о важных анализах и прививках для детей и взрослых. Раскроем принципы доказательной медицины и разберемся с устаревшими мифами о лечении. Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы быть в курсе!

ПГД при ЭКО – зачем она нужна?

Применение преимплантационной генетической диагностики возможно исключительно в рамках программы ЭКО. В свое время ПГД стало настоящим прорывом в области вспомогательных репродуктивных технологий. Возможность определять генетические нарушения на стадии доимплантационного развития – шанс значительно повысить эффективность лечения бесплодия и достигнуть главной цели – рождения здорового ребенка.

Подробнее о ПГД

Преимплантационная генетическая диагностика или тестирование (ПГТ) представляет собой анализ генетических патологий эмбриона до переноса в полость матки. Исследование проводится на самом раннем этапе развития — на этапе, когда возраст эмбриона всего несколько дней.

Благодаря ПГТ возможно свести риск переноса эмбриона с генетическими аномалиями к минимуму. А главным преимуществом ПГД является то, что она проводится еще до наступления беременности.

В зависимости от цели и методов исследования выделяют два основных вида ПГД:

диагностика числовых нарушений хромосом (анеуплоидии) – ПГТ-А;

диагностика моногенных заболеваний – ПГТ-М.

Так отклонения от нормального числа хромосом могут приводить к тяжелым болезням, таким как синдром Дауна (трисомия 21), синдром Патау (трисомия 13), синдром Эдвардса (трисомия 18).

ПГД моногенных дефектов проводится для случаев, когда у супругов имеется высокий генетический риск тяжелого наследственного заболевания, связанного с мутациями определенного гена. К наследственным заболеваниями, в отношении которых осуществляется ПГД относятся муковисцидоз, фенилкетонурия, адреногенитальный синдром, врожденный поликистоз почек, нейрофиброматоз, гемофилия, мышечная дистрофия Дюшенна, спинальная амиотрофия и многие другие генные болезни в тех случаях, когда супруги обследованы и имеют заключение молекулярно-генетического исследования.

В каких случаях врач рекомендует ПГД

ПГД — это реальная возможность рождения ребенка для:

женщин старше 35 лет;

супружеских пар после неоднократных неудачных попыток ЭКО;

мужчин с тяжелыми нарушениями сперматогенеза (единичные сперматозоиды, высокий процент аномальных сперматозоидов и т. д.);

женщин с привычным невынашиванием в анамнезе (особенно в случаях прерывания беременности на ранних сроках);

супружеских пар с высоким генетическим риском (семейные случаи наследственных заболеваний, аномалии кариотипа).

ЭКО с ПГД

ПГТ включается в программы ЭКО для скрининга эмбриона по ряду параметров. Диагностику проводят до переноса эмбриона будущей маме, то есть до наступления беременности — в этом принципиальное отличие метода от других видов скрининга на хромосомные и генетические нарушения.

В программе ЭКО у будущих родителей производят забор яйцеклеток и сперматозоидов, а затем в лабораторных условиях осуществляется оплодотворение. Получаются эмбрионы культивируют в специальной среде, затем отбирают лучшие и переносят в полость матки пациентки. ПГТ проводится после завершения культивирования. У эмбриона забирается несколько клеточек трофэктодермы (верхней оболочки) и отправляется на исследование в лабораторию.

Наша лаборатория находится в Краснодаре, таким образом мы не транспортируем биоматериал на дальние расстояние и не подвергаем риску.

В результате такого генетического тестирования значительно повышаются шансы на успешный протокол ЭКО и беременность. Также в ходе исследования мы имеем возможность определить пол будущего малыша.

Как и когда проводится ПГД?

Проведение преимплантационной генетической диагностики включает 2 этапа:

получение клеток от эмбрионов с помощью специального оборудования, которое является безопасным для развивающихся эмбрионов;

исследование полученного материала в генетической лаборатории.

Забор клеток для ПГД, как правило, проводится на 5-е сутки развития, на стадии бластоцисты. Именно в этот период у эмбриона уже достаточно много клеток, и, соответственно, ДНК для анализа, что позволяет получать более достоверные и надежные результаты диагностики.

Для принятия решения о необходимости проведения преимплантационной диагностики проконсультируйтесь с Вашим врачом-репродуктологом!

Предимплантационная генетическая диагностика: показания и особенности проведения

  • Почему важна ранняя диагностика генетических патологий человека?
  • Показания к проведению генетической диагностики эмбриона
  • Молекулярно-генетические методы диагностики
  • Этапы молекулярно-генетической диагностики
  • Этические проблемы генетической диагностики
  • Эффективность и безопасность предимплантационной диагностики

Для родителей зачатие и рождение ребенка – всегда большое чудо и самая большая радость в жизни. Тем более, если это далось им с большим трудом, путем преодоления своих природных ограничений с помощью дорогого экстракорпорального оплодотворения. Однако, всегда есть риск того, что беременность пройдет неудачно и закончится либо ее потерей, либо рождением ребенка с врожденными аномалиями развития. Существенно уменьшить вероятность таких последствий позволяет предимплантационная генетическая диагностика (ПГД). Хотя эта медицинская услуга делает и без того недешевое ЭКО еще дороже, она позволяет оценить риск врожденных аномалий у конкретного эмбриона и принять объективное решение о дальнейшем проведении процедуры по его пересадке.

Почему важна ранняя диагностика генетических патологий человека?

ПГД – молекулярно-биологическое исследование хромосомного набора клеток эмбриона, направленное на выявление в нем генетических аномалий перед имплантацией в матку. Важность этой процедуры заключается именно в том, что возможные осложнения будущей беременности определяются еще до того, как она началась. Благодаря этому снижаются риски не только для будущего ребенка, но и его матери.

Предимплантационная генетическая диагностика эмбриона является комплексной и проводится параллельно процедуре ЭКО. Она позволяет:

  • выявить до 150 хромосомных заболеваний плода, тем самым снизив вероятность рождения ребенка с аномалиями развития;
  • сократить риск невынашивания беременности и повысить эффективность экстракорпорального оплодотворения.

В стандартный протокол ЭКО диагностика генетических болезней не входит – оцениваются только темп развития эмбрионов, процесс их деления и жизнеспособность. Отобранные таким образом зародыши затем переносятся в полость матки. При этом сохраняется высокая вероятность отторжения эмбрионов или рождения ребенка с врожденными нарушениями. В среднем, эффективность ЭКО без предимплантационного скрининга составляет около 35-40%.

ПГД, в свою очередь, проводится на глубоком генетическом уровне. У каждого искусственно зачатого эмбриона проводится анализ хромосомного набора. Это позволяет исключить имплантацию зародышей, у которых имеются нарушения, которые на этой стадии развития не проявляются внешними признаками. Эффективность ЭКО при использовании предимплантационной генетической диагностики достигает уже 45%.

Предимплантационный скрининг эмбрионов также позволяет определить предрасположенность к проявлению патологий уже во взрослом состоянии – например, опухолей в кишечнике, яичниках, груди. Также генетический анализ используется для раннего определения пола будущего ребенка и связанных с его половой принадлежностью аномалий.

Показания к проведению генетической диагностики эмбриона

Процедура ПГД рекомендована семейным парам и одиноким женщинам, проходящим процедуру ЭКО, в следующих случаях:

  • При наличии у одного или обоих родителей серьезных наследственных заболеваний и высоком риске их передачи будущему ребенку. При этом у самих пациентов эти патологии могут никак не проявляться, если они являются лишь носителями дефективных генов.
  • Если возраст матери превышает 35 лет, а отца – 39-40 лет. После этого возрастного порога в половых клетках родителей резко возрастает количество генетических ошибок. При зачатии их комбинации могут спровоцировать у будущего ребенка собственные врожденные нарушения, не связанные с наследуемыми от папы или мамы мутациями.
  • При риске возникновения резус-конфликта – иммунного отторжения резус-отрицательной матери плода с положительным резус-фактором. В этом случае женская генетика несовместима с геномом ребенка. Ее организм вырабатывает антитела, которые при попадании в кровь эмбриона вызывают разрушение его красных кровяных телец. Обычно такой иммунный ответ формируется у матери в момент первых родов, когда ее кровь смешивается с кровью плода. При последующих беременностях уже выработанный иммунитет приводит к тяжелым поражениям и гибели эмбрионов.
  • При наличии в яйцеклетках или сперматозоидах родителей хромосомных и генетических аномалий, обусловленных возрастом, воздействием внешних факторов (излучения, токсичных веществ и т. д.).
  • При 2-х и более безуспешных предшествующих попыток ЭКО неясной этиологии, а также свыше 2 спонтанных абортов в анамнезе женщины, произошедших на ранних стадиях беременности.
  • При выявлении серьезных аномалий спермы отца на спермограмме – отсутствия или малого количества сперматозоидов, их малоподвижности, большого числа клеток с нарушенной морфологией и т. д.
  • При наличии у родителей ребенка с тяжелым заболеванием, требующим лечения стволовыми клетками. В этом случае рождение генетически совместимого с ним малыша (по системе HLA) может решить проблему донорства.

Генетическая диагностика болезней, проведенная перед экстракорпоральным оплодотворением, позволяет отказаться от пренатального исследования, которое несет больший риск здоровью матери и ее малыша.

Молекулярно-генетические методы диагностики

В рамках проведения генетической диагностики плода используются следующие методы исследований:

  • FISH (флуоресцентная гибридизация). Стандартный и сравнительно недорогой метод генетической диагностики, отличающийся малым сроком проведения (несколько часов). Широко применяется в клиниках репруктологии России и стран постсоветского пространства. В медицинской практике развитых стран сейчас используется редко из-за относительно невысокой точности исследования из-за того, что анализу подвергаются не все хромосомы.
  • CGH (сравнительная геномная гибридизация). Этот метод отличается большой стоимостью и продолжительностью исследования. Среди преимуществ – широкий перечень выявляемых аномалий и высокая точность результатов. Также с помощью этой технологии врач может определить шанс успешной имплантации конкретного эмбриона.
  • ПЦР (полимеразно-цепная реакция). С его помощью определяют резус-фактор и группу крови эмбриона, а также некоторые генетические аномалии. Особенность данной технологии в том, что она требует предварительного обследования обоих биологических родителей на хромосомные нарушения. Из-за этого он не применим в том случае, если ЭКО проводится с использованием донорских ооцитов или эмбрионов.
  • NGS (секвенирование нового поколения). Собирательное название нескольких методик определения нуклеотидной последовательности ДНК эмбриональных клеток, позволяющих составить ее полное формальное описание. Достаточно дорогая технология, которая, тем не менее, сегодня считается одной из наиболее эффективных, поэтому широко используется в диагностической практике.

Выбор конкретной методики предимплантационной генетической диагностики эмбрионов осуществляется врачом на основании других обследований родителей, индивидуальных показателей их организма.

Этапы молекулярно-генетической диагностики

Процедура ПГД довольно сложная и продолжительная, поэтому может проводиться только в специально оборудованном центре генетической диагностики квалифицированным врачом-генетиком. Она включает в себя несколько этапов – рассмотрим каждый из них подробнее.

Получение генетического материала. Для молекулярно-генетического анализа эмбрионов необходимо получить достаточно большое количество яйцеклеток (от 5 и больше). Для этого пациентке назначается стимуляция яичников гормональными препаратами, позволяющая «вырастить» за 1 менструальный цикл несколько фолликулов. Непосредственно перед овуляцией яйцеклеток они извлекаются из яичных мешков с помощью пункционной иглы.

Диагностика генетических нарушений. После получения яйцеклеток в отделении клинической генетики проводится их исследование следующими способами:

  • Забор полярных телец. Осуществляется из еще неоплодотворенной яйцеклетки или зиготы. В этом случае исследуется лишь хромосомный набор матери, поэтому данный метод обычно используется в том случае, если наследование генетических заболеваний предполагается только по материнской линии. Если яйцеклетка здорова, ее оплодотворяют и через 5-6 дней культивации пересаживают пациентке.
  • Биопсия бластомеров. Проводится на 3 день развития эмбриона, когда он состоит из 6-10 клеток. Эмбриолог извлекает исследует 1-2 бластомера, сам зародыш продолжает развиваться. Этот метод позволяет исследовать уже полный геном эмбриона и, следовательно, выявить патологии, передающиеся и по материнской, и по отцовской линии. Пересадка зародыша выполняется на 5 день его развития.
  • Биопсия бластоцисты. Проводится на более позднем сроке развития эмбриона, когда число его клеток достигает 200. Из них извлекается и исследуется 5-7 бластомеров – это снижает риск повреждения самого зародыша. Биопсию бластоцисты проводят обычно как повторное исследование, если результаты исследования на начальной стадии дробления неоднозначны.

Часто для повышения точности предимплантационной диагностики указанные методы комбинируют друг с другом. В нашей клинике репродукции и генетики специалист назначает конкретную стратегию исследований индивидуально для каждой пациентки.

Пересадка эмбрионов. После анализа зародышей и отбора из них наиболее жизнеспособных осуществляется их пересадка будущей матери. Без ПГД имплантация эмбрионов выполняется на 3-5 день их развития. Применение предимплантационной диагностики, как правило, увеличивает продолжительность ЭКО. Скорость проведения всей процедуры экстракорпорального оплодотворения зависит от того, сколько эмбрионов исследуется, и какие при этом применяются методы молекулярно-генетического анализа.

Этические проблемы генетической диагностики

Диагностика генетических нарушений на ранних стадиях развития эмбриона сегодня является общепринятой медицинской практикой. Вместе с тем имеется и определенная критика в ее адрес, связанная с этикой применения. Как правило, она сводится к следующему:

  • Евгенический характер анализа. Предимплантационное обследование позволяет выявить и отсеять эмбрионов с нарушениями. С одной точки зрения, это лишает права будущего ребенка на жизнь и нарушает принципы ненанесения вреда и справедливости. С другой стороны, на ранней стадии развития эмбрион представляет собой просто совокупность клеток, он не имеет развитой нервной системы, позволяющей утверждать существование у него личности.
  • Использование диагностики для создания ребенка-донора. Одним из самых спорных моментов является установление генетической совместимости эмбриона с уже имеющимся у семейной пары ребенком для последующего использования родившегося малыша в качестве донора органов (например, костного мозга). Хотя само предимплантационное исследование в данном случае не наносит вреда ребенку, оно может использоваться для причинения ущерба его здоровью в будущем.

Тем не менее, имеются и явно положительные в этическом плане аспекты применения ПГД. В частности, она позволяет оградить будущих родителей от морального выбора между родительским долгом по отношению к родившемуся с нарушениями ребенку и собственным счастьем, на которое тоже имеют право. Кроме того, малыш с тяжелыми врожденными отклонениями, если и сможет выжить, столкнется в будущем с большими медицинскими и социальными проблемами. Генетическая диагностика эмбрионов позволяет отсеять из них те, что имеют нарушения, еще на той стадии, когда они точно не являются сформированной личностью. В этом случае она является морально обоснованным шагом.

Эффективность и безопасность предимплантационной диагностики

Необходимо понимать, что ПГД не дает 100-процентной гарантии, что ребенок родится без серьезных нарушений. Это исследование, хоть и в редких случая, но дает ошибочный результат. Тем не менее, эффективность предимплантационной диагностики достигает 95-97%. Однако, даже если эмбрион здоров, всегда есть вероятность, что его имплантация и дальнейшее развитие в организме матери пройдет успешно.

Другим аспектом, связанным с безопасностью генетической диагностики эмбриона, является сама процедура ее проведения. Биопсия клеток может нанести вред зародышу, нарушив естественный ход его развития и таким образом вызвав врожденные нарушения у плода. Однако, такая вероятность сегодня оценивается всего в 1%.

Эффективность и безопасность ПГД напрямую зависит от профессионализма врачей, качества оборудования и инструментов, на которых она проводится. Поэтому необходимо осуществлять предимплантационную диагностику в клинике, имеющей соответствующую лицензию. Перед выбором лечебного учреждения изучите квалификацию и опыт соответствующего врачебного персонала, ознакомьтесь с отзывами клиентов, подробно расспросите самих врачей на первичной консультации.

Центр генетики «За Рождение» полностью соответствует всем критериям, которые предъявляются сегодня к организациям, предлагающим услугу ПГД. Мы используем передовые диагностические методики, обеспечивающие максимальную точность исследований и минимальный риск для самих эмбрионов.

Преимплантационный генетический анализ эмбрионов

Каждая из 100 триллионов клеток в организме человека (за исключением красных кровяных клеток) содержит весь человеческий геном. Хромосомы – это струноподобные элементы внутри ядра (в центре) каждой клетки вашего тела. Они содержат генетическую информацию, ДНК. Ген занимает определенное место на хромосоме. В норме, есть 23 идентичных пары хромосом (2 метра ДНК) в каждой клетке, в общей сложности 46 хромосом. Каждый партнер во время оплодотворения обычно предоставляет 23 хромосомы. Если яйцеклетка или сперматозоид имеют аномальную упаковку хромосом, эмбрион, который они создают, также будет иметь хромосомные аномалии. Иногда это связано с перестройкой хромосом, или недостатком части хромосомы. В некоторых случаях есть отсутствующие хромосомы, или дополнительная хромосома (анеуплоидии), ведущие к наследственным заболеваниям. Любой эмбрион, в котором отсутствует хромосома (моносомия) перестанет расти до имплантации (фатальная аномалия). Если анеуплоидии включают хромосомы 13, 18, 21, Х или Y, беременность может дойти до родов. Наиболее распространенной из этих несмертельных аномалий является трисомия 21, или синдром Дауна, при которой присутствует дополнительная 21-я хромосома. Другие включают синдром Тернера у женщин и синдром Клайнфельтера у мужчин.

История преимплантационной генетической диагностики (ПГД)

Первые живорождения после ПГД были зарегистрированы в Лондоне в 1989 году. Две двойни девочек-близнецов родились от пяти пар с риском передачи связанного с Х-хромосомой заболевания. В настоящее время с помощью методов генетического анализа или ПГД могут быть обнаружены около 90% аномальных эмбрионов. Не все хромосомные или генетические заболевания могут быть определены этими процедурами, так как в ходе одной процедуры может быть диагностировано только ограниченное число хромосом. Многочисленные исследования на животных и некоторые исследования на человеке показывают, что микрохирургия эмбриона (биопсия), необходимая для удаления клеток, не влияет на нормальное развитие ребенка. Эта процедура, однако, была выполнена относительно небольшому числу пациентов во всем мире, поэтому точные негативные последствия, если таковые имеются, неизвестны. Несмотря на то, что после генетического анализа для выявления анеуплоидии всем мире на сегодняшний день было рождено уже много детей, эта процедура все еще относительно нова. В исследованиях на животных не было обнаружено никаких очевидных проблем и предварительные данные с эмбрионами человека позволяют предположить справедливость этого вывода. В исследовании, проведенном в Университетском колледже Лондона, исследователи недавно рассмотрели 12 преимплантационных эмбрионов с новой техникой, которая сочетает в себе амплификацию всего генома (WGA) и сравнительную гибридизацию генома (CGH). В результате в 8 из 12 изученных эмбрионов были обнаружены значительные хромосомные аномалии. Это может объяснить, почему люди имеют в лучшем случае 25% шансов на достижение жизнеспособной беременности в месяц при естественном зачатии.

Как передаются по наследству генетические заболевания

В диаграммах ниже, D или d представляет дефектный ген, а N или n представляет нормальный ген. Мутации не всегда приводят к болезни.

Доминантные заболевания:

Один из родителей имеет один дефектный ген, который доминирует над своей нормальной парой. Так как потомки наследуют половину своего генетического материала от каждого из родителей, есть 50% риск наследования дефектного гена, и, следовательно, заболевания.

Рецессивные заболевания:

Оба родителя являются носителями одного дефектного гена, но при этом имеют нормальную пару гена. Для наследования заболевания необходимы две дефектных копии гена. Каждый потомок имеет 50% шанс быть носителем, и 25% шанс унаследовать заболевание.

X-сцепленные заболевания:

Нормальные женщины имеют XX хромосомы, а нормальные мужчины XY. Женщины, которые имеют нормальный ген на одной из Х-хромосом, защищены от дефектного гена на их другой Х-хромосоме. Однако, у мужчины отсутствует такая защита в связи с наличием только одной Х-хромосомы. Каждый мужской потомок от матери, которая несет в себе дефект, имеет 50% шанс унаследовать дефектный ген и заболевание. Каждый женский потомок имеет 50% шанс быть носителем, как и ее мать. (на рисунке ниже X представляет нормальный ген а X представляет дефектный ген)

Возможные преимущества генетического анализа

Преимплантационная генетическая диагностика позволяет отобрать и перенести не измененные (хромосомно нормальные) эмбрионы, которые могут привести к большей частоте имплантации на эмбрион, сокращению потерь беременности и рождению большего числа здоровых детей. Генетическая диагностика предлагает парам альтернативу мучительному выбору по поводу того, чтобы прервать пострадавшую беременность после пренатальной диагностики, производимой путем амниоцентеза или биопсии ворсин хориона (CVS) на более поздних стадиях беременности. Почти все генетически связанные заболевания, которые могут быть диагностированы в перинатальном периоде либо амниоцентезом или CVS, могут быть обнаружены и ПГД. Процедура должна уменьшить психологическую травму для пар, которые несут повышенный риск генетических заболеваний для потомства.

Преимущества преимплантационной генетической диагностики (ПГД) могут включать в себя:

  • Была выдвинута гипотеза, что негативный отбор анеуплоидных эмбрионов позволит улучшить частоту имплантации, из-за корреляции между старшим возрастом матери и хромосомно аномальными эмбрионами. Хромосомно нормальные эмбрионы имеют в перспективе более высокие шансы на развитие. При переносе только хромосомно нормальных эмбрионов в матку, ваши шансы на невынашивание могут уменьшиться, а ваши шансы забеременеть могут увеличиться. Двадцать один процент спонтанных абортов обусловлены численными хромосомными нарушениями, и основным фактором риска является возраст матери. Трисомии увеличиваются с 2% у женщин 25 лет до 19% у женщин старше 40 лет. По данным ASRM-SART, 52% циклов ЭКО в США осуществляется для женщин 35 лет и старше, что показывает, что популяция ЭКО может получить большую пользу от скрининга хромосомных анеуплоидий. Важно отметить, что вероятность наступления беременности и родов здоровым ребенком, однако, снижается у пациентов старше 34 лет (как правило, менее 50%) из-за проблем, связанных с процедурой ЭКО.
  • ПГД в состоянии идентифицировать большинство хромосомных аномалий с риском развития до родов. В настоящее время применяется ПГД хромосомных аномалии для X, Y, 13, 14, 15, 16, 18, 21 и 22 хромосом. Это составляет 70% анеуплоидий, обнаруживаемых при спонтанных абортах.
  • Вполне возможно, что некоторая информация о ваших собственных яйцеклетках и эмбрионах может быть полезной для вас в случае дальнейших попыток ЭКО, или поможет объяснить прошлые неудачи при естественном зачатии или ЭКО.
  • Будущие пациенты могут извлечь выгоду из информации, полученной от ПГД о связи между хромосомами, неразвивающимися или неимплантирующимися эмбрионами.

Возможные риски генетического анализа

  • В лучшем случае, с помощью методов ПГД могут быть обнаружены около 90% от аномальных эмбрионов.
  • Относительно большое число яйцеклеток или эмбрионов могут быть признаны ненормальными и поэтому для переноса останется только несколько эмбрионов. В некоторых случаях (11%), может не быть нормальных яйцеклеток или эмбрионов. В этих случаях перенос эмбриона не рекомендуется. Хотя это и разочаровывающий результат, вполне вероятно, что цикл ЭКО без ПГД не привел бы к беременности или привел бы к аномалиям у плода.
  • Клетки, которые будут удалены, изучаются с помощью специализированных новых методов. Такие процедуры иногда не могут быть проведены из-за технических сложностей.
  • Не все хромосомные или генетические отклонения могут быть определены пир помощи данных методов, так как в ходе одной процедуры может быть диагностировано только ограниченное число хромосом.
  • Вполне возможно, что нормальный эмбрион может быть неправильно определен как ненормальный, и не перенесен, или что аномальный эмбрион неправильно определен как нормальный и будет перенесен в матку. (ПГД в настоящее время не является заменой для пренатальной диагностики. Рекомендуется проведение пренатальной диагностики для подтвердения диагноза).
  • При удалении клеток может случайно произойти повреждение эмбриона (0,1%).
  • Неявные технические обстоятельства в лаборатории могут привести к неудаче процесса тестирования, что приводит к отсутствию результатов. Неудача процесса тестирования не оказывает никакого влияния на ваш эмбрион. В этом случае, эмбрионы для переноса будут отобраны на основе существующих критериев.
  • Анализ одной клетки имеет свои ограничения. Иногда, хромосомные аномалии находятся в одной клетке, но не в других клетках того же эмбриона, или наоборот, что выражается мозаицизмом. Это может привести к переносу аномального эмбриона, или к отказу от нормального эмбриона.
  • ПГД для определения транслокаций может определить наличие или отсутствие определенных хромосомных нарушений, но не может ни определить генетическое заболевание, ни предсказать генетические уродства.
  • Даже после успешной процедуры ПГД беременность может не наступить.

Кандидаты для биопсии эмбриона и ПГД

Кандидаты для биопсии эмбриона и ПГД включают в себя:

  • Женщины старше 34 лет: женщины рождаются со всеми яйцеклетками, которые они будут когда-нибудь иметь, и по мере старения женщины ее яйцеклетки подвергаются также воздействию этого процесса старения. Таким образом, вероятность зачатия хромосомно аномального потомство с возрастом увеличивается. В целом риск анеуплоидии увеличивается с 1 на 385 в возрасте 30 лет, до 1 на 179 в возрасте 35 лет, до 1 на 63 в возрасте 40 лет, и в возрасте до 45 лет возможность рождения больного ребенка составляет 1 к 19. В результате использования ПГД при ЭКО стало известно, что в действительности больее чем 20% эмбрионов у женщин в возрасте от 35 до 39 анеуплоидны, и страдают почти 40% эмбрионов у женщин старше 40 лет. Большинство из этих эмбрионов в случае переноса в матку либо не имплантируются или приводят к невынашиванию. Это считается основной причиной низкой частоты наступления беременности и родов женщин в возрасте 40 лет и старше. До внедрения ПГД, для увеличения шансов на зачатие в матку переносилось большее число эмбрионов. По-прежнему настоятельно рекомендуется проведение пренатальной диагностики после цикла ЭКО, поскольку это подтверждает прогноз нормального потомства. Возможно также, что аномальные эмбрионы могут быть ошибочно определены как нормальные и перенесены в матку.
  • Женщины с рецидивирующей потерей беременности (привычным невынашиванием): мужчина или женщина пары может иметь ненормальную упаковку хромосом, что может вызвать фатальные аномалии в некоторых беременностях, но не в других.
  • Пары с транслокациями: транслокации – это изменения в конфигурации хромосом, при которых хромосомы прикрепляются друг к другу (робертсоновские) или участки разных хромосомах меняются местами (взаимные или реципрокные). Примерно 1 из 900 человек имеет робертсоновские транслокации с участием хромосом 13, 14, 15, 21, 22. Примерно 1 из 625 человек имеет взаимные транслокации. Для выявления наличия транслокаций может быть проведено кариотипирование обоих партнеров. Пары с транслокациями могут иметь периодические потери беременности, или потомство с психическими или физическими проблемами. При сбалансированной транслокации, когда нет дополнительного или отсутствия хромосомного материала, и разрыв в хромосоме не нарушает функции генов, человек не страдает. Носители сбалансированных транслокаций могут быть затронуты сложными врожденными пороками развития, которые могут или не могут быть связаны с наследственным заболеванием. При несбалансированной транслокации, при которой существует или отсутствует дополнительный материал хромосом, отдельные личности, как правило, не будут затронуты, хотя у некоторых будет наблюдаться снижение фертильности. Однако существует риск того, что яйцеклетки или сперматозоиды от такого человека могут иметь несбалансированные транслокации, в результате чего эмбрион будет несбалансированным. Это может привести к неудаче имплантации, повторному невынашиванию, или потомству с психическими или физическими проблемами.
  • Пары с аутосомно-доминантными заболеваниями, при которых будут затронуты 50% эмбрионов. Пары, которые имеют данные нарушения в семейном анамнезе, или являются носителями, или страдают от наследуемых заболеваний.

Пары с повторными неудачами ЭКО.

  • Пары с историей бесплодия могут быть в состоянии определить этиологию, и, следовательно, выбрать соответствующее лечение.
  • Парам из группы риска для наследования потомством болезни с угрозой для жизни, болезни с поздним началом (болезнь Хантингтона), предпочтительно планировать, выбрать соответствующие методы лечения, или ускорить процесс диагностики (например, ранней диагностики рака молочной железы)
  • Пары, желающие потомство для производства HLA-совпадающих стволовых клеток, для страдающего ребенка со смертельным заболеванием.

Используемые методы

Для анализа на наличие генетических дефектов эмбриона, из него необходимо удалить либо первое полярное тельце из неоплодотворенной яйцеклетки и/или 1 или 2 клетки от каждого эмбриона. Это называется биопсией яйцеклетки или эмбриона и обычно делается перед тем, как происходит оплодотворение, или через 3 дня после оплодотворения. Биопсия на 6-10 клеточной стадии не оказывает отрицательного влияния на преимплантационное развитие. На этом этапе каждая клетка имеет полный набор хромосом. Обычно из эмбриона удаляется только одна клетка, так как ожидается, что будут одинаковыми со всеми другими клетками в эмбрионе. Иногда необходимо удалить вторую клетку из эмбриона, например, если сигнал в первой не обнаружен. Для диагноза предрасположенности с помощью первого и второго полярных телец, как показателей генетического статуса яйцеклетки, используется анализ методом FISH. Недостатком анализа полярных телец заключается в том, что он не принимает во внимание отцовские анеуплоидии.

Анализ биопсированной клетки использует один из двух методов:

  • Флуоресцентная гибридизация in situ (FISH): биопсированная клетка фиксируется на предметном стекле, нагревается и охлаждается, и ее ДНК “помечается” цветными флуоресцентными красителями, называемыми зондами (маленькие кусочки ДНК, которые соответствуют исследуемым хромосомам), по одному для каждой определяемой хромосомы. В настоящее время может быть идентифицировано 8 из 23 хромосом. После завершения эмбриолог учитывает цвета под мощным микроскопом и в состоянии, в большинстве случаев, отличить нормальные от аномальных клеток. Этот процесс занимает около суток. Нормальные эмбрионы будут либо перенесены в матку на 4-й день после поиска яйцеклеток, или подвергнутся продленному культивированию и будут перенесены на 5-й день, как бластоцисты. Клетки, использовавшиеся для ПГД, больше не жизнеспособны, и не будут возвращены в эмбрион, но могут быть сохранены для будущих исследований.
  • Полимеразная цепная реакция (ПЦР): методика, которая увеличивает количество копий специфичных регионов ДНК, чтобы произвести достаточное для анализа количество ДНК. ДНК является двухцепочечной (за исключением некоторых вирусов), и две цепи соединяются очень специфическим образом. “Последовательность кирпичиков” генов представляет собой определенный порядок появления 4-х различных дезоксирибонуклеотидов в сегменте ДНК. Эти 4 компонента: аденин (А), тимидин (T), цитозин (C), и гуанин (G). Последовательность этого 4-буквенного алфавита генерирует состав гена. При этой методике ДНК нагревают (денатурируют), чтобы разделить 2 нити. Далее добавляются праймеры и ДНК охлаждается, с тем чтобы опять образовались двойные нити. Затем в циклы добавляют ферменты, которые могут “прочитать” последовательность гена, что приводит к умножению ДНК. ПЦР используется для диагностики ген-специфических заболеваний, так же как и для выявления болезнетворных вирусов и/или бактерий, или в криминалистике в связи с подозрением в совершении преступления.

Вся информация носит ознакомительный характер. Если у вас возникли проблемы со здоровьем, то необходима консультация специалиста.

Преимплантационный генетический анализ эмбрионов

Исследование проводится в рамках применения программы вспомогательной репродукции у пар, которые имеют высокий риск передачи генетических патологий или появления хромосомных нарушений у потомства. В результате в полость матки переносятся только эмбрионы, не имеющие аномалий в генетическом статусе.

ПГД – это реально работающий метод , позволяющий снизить риски спонтанных абортов и способствующий уменьшению неудачных попыток ЭКО.

История преимплантационной генетической диагностики (ПГД)

В норме генетический материал человека закодирован в 44 аутосомных хромосомах. Полный хромосомный набор представлен 22 соматическими парами и одной половой парой (у мальчиков ХУ, а у девочек ХХ). Однако нередки ситуации, когда количество хромосом может уменьшиться или, наоборот, увеличиться в результате сбоя в процессе деления клеток. Это приводит либо к рождению детей с хромосомными синдромами и множественными пороками развития, либо к подсадке нежизнеспособного эмбриона (такая беременность прерывается в первом триместре), либо к отсутствию имплантации. Чтобы снизить подобные неудачи ЭКО до этапа переноса эмбриона в маточную полость, было предложено проводить преимплантационную генетическую диагностику. Чуть позже выяснилось, что с помощью такой технологии можно также избежать передачи моногенного заболевания, носителем которого может оказаться один из родителей. Подсаживаться будут только те эмбрионы, в структуре которых нет этого аллеля.

Интересно отметить, что идея проведения подобного исследования зародилась еще до эры вспомогательных репродуктивных технологий у человека. Произошло это в 1967 году, когда ученые провели забор материала кроличьих эмбрионов, чтобы определить пол еще до подсадки. В репродуктивной медицине человека проведение генетического тестирования стало возможно с 90-х годов XX столетия, и связано с более широким распространением ЭКО и изобретением метода полимеразной цепной реакции.

Сначала в 1989 году перед имплантацией определили пол будущего ребенка. Для родителей это было важно, т.к. Х-хромосома одного из супругов содержала дефектный ген, и риск рождения больного ребенка был высок. В 1990 году уже удалось идентифицировать эмбрионы с моногенными нарушениями, в частности это касалось муковисцидоза. Позже ПГД шагнула еще дальше, предоставив возможность лечить больного брата или сестру с помощью пересадки костного мозга, свободного от мутации и полностью совместимого по системе HLA.

Как передаются по наследству генетические заболевания

Генетические заболевания, в отличие от хромосомных, связаны с изменением структуры генетического кода, когда один или несколько его участков являются патологическими. Подобные нарушения могут затрагивать как соматические хромосомы, так и половые. Стоит отметить, что мутантный аллель может быть доминирующим, то есть его влияние в паре всегда превалирует, или рецессивным, то есть патологический признак не проявится, если будет здоровый доминант. Этим определяются типы наследования генетических заболеваний. Хромосомный набор в норме всегда парный. Поэтому возможны следующие варианты:

  • пара определенного генетического не имеет никаких мутаций – ребенок здоров;
  • пара содержит один мутантный аллель, но он рецессивный, а доминантный аллель здоровый – заболевания нет, но ребенок является носителем патологии (может передавать ее потомству);
  • пара содержит 2 мутантных аллеля и оба рецессивные – заболевание проявится;
  • пара содержит 1 мутантный аллель доминантного типа – заболевание проявится, даже если рецессивный аллель здоровый;
  • пара содержит 2 мутантных аллеля доминантного типа – генетическая патология проявится.

Наследственные заболевания связаны со структурными изменениями наследственной информации клеток человека. Вероятность передачи «поломки» зависит от конкретного типа патологии, т.к. разные виды по-разному наследуются.

Типы наследования могут быть следующими:

  • аутосомно-доминантные;
  • аутосомно-рецессивные;
  • Х-сцепленные доминантные;
  • Х-сцепленные рецессивные;
  • У-сцепленные (голандрические) – на У-хромосоме в целом мало генов, поэтому такие заболевания редкие и практически не передаются потомству, т.к. в большинстве случаев такие мужчины стерильны (гены У-хромосомы отвечают за сперматогенез и развитие яичек);
  • митохондриальные – наследуются только по материнской линии (если мать больна, то будут больны все дети). Для выявления митохондриальных болезней обследование должна пройти женщина до зачатия с помощью секвенирования митохондриальной ДНК. Это выходит за рамки ПГД.

Отнесение болезни к той или иной группе позволяет генетику предположить, с какой вероятностью она проявится у потомства и составить оптимальный репродуктивный план для пары.

Доминантные заболевания

В случае доминантного наследования патологический признак превалирует над здоровым. Поэтому при его наличии (хоть в одной, хоть в 2 хромосомах) ребенок всегда болен. Здоровые дети не являются носителями мутантного аллеля.

По аутосомно-доминантному типу наследуются болезнь Марфана (поражение соединительной ткани), боковой амиотрофический склероз (поражение структур спинного мозга), нейрофиброматоз (из нервной ткани образуются опухоли), семейная гиперхолестеринемия и др.

Рецессивные заболевания

При рецессивном типе наследования заболевание проявляется только в том случае, если патологический участок присутствует одновременно в 2 хромосомах из пары. Здоровые дети от больных родителей могут быть как носителями патологического гена (одна из хромосом имеет повреждение), так и не иметь его в своем наборе (2 хромосомы в паре абсолютно нормальны).

Рецессивный тип передачи наследственного заболевания часто встречается при близкородственных браках. Основными представителями этой группы являются анемия Фанкони, лизосомные болезни накопления, фенилкетонурия, синдром Жильбера, наследственная тугоухость и другие.

Для генетики справедливо правило – если у двух здоровых родителей ребенок болен, то такой тип наследования считается рецессивным.

Х-сцепленные заболевания

Чаще всего в популяции встречаются Х-сцепленные заболевания, намного реже – У-сцепленные. В последнем случае патологический признак выявляется только у мужчин и передается по мужской линии всем сыновьям.

Х-сцепленное наследование может быть доминантным и рецессивным.

  • В случае доминантного Х-сцепленного наследования от матери пораженная Х-хромосома передается как сыновьям, так и дочерям. Отцы с мутантной Х-хромосомой передают ее только дочерям (сыновья здоровы, т.к. нормальную Х-хромосому наследуют от матери). По таком механизму передается пигментный дерматоз, гипоплазия зубной эмали, устойчивый к витамину Д рахит.
  • Х-сцепленное рецессивное наследование приводит к тому, что у сына проявляется заболевание. Если же передается дочери больная Х-хромосома, то ребенок, как правило, здоров (болезнь развивается только, если и вторая хромосома от отца тоже повреждена). По такому типу передаются гемофилия, глазной альбинизм, куриная слепота, дальтонизм, миодистрофия Дюшена.

Возможные преимущества генетического анализа

Что значит ПГД эмбриона? Это высокотехнологичное исследование помогает решать сразу несколько важных задач, связанных с улучшением репродуктивных и медико-генетических исходов беременности. Благодаря генетическому анализу, удается достигать следующих целей:

  • уменьшать число неэффективных переносов;
  • уменьшать вероятность спонтанного прерывания беременности;
  • повышать шансы успешной беременности у женщин из групп повышенного генетического риска;
  • предотвращать передачу по наследству генетически обусловленных заболеваний;
  • уменьшить риск хромосомной патологии у новорожденных;
  • снизить риск резус-конфликта.

В результате проведения ПГД снижается риск рождения больного ребенка, риск невынашивания и многоплодия, увеличиваются шансы на успешную имплантацию (в среднем на 10%) и на благополучное рождение ребенка (примерно на 15-20%).

Что дает ПГД эмбриона еще? Если брат или сестра от одних родителей имеют заболевание, связанное с мутацией, требующее пересадки костного мозга, и в базе данных подобрать совместимого донора не удается, то на помощь приходит ЭКО с преимплантационным скринингом. Что показывает ПГД в этом случае? Благодаря этому исследованию удается подобрать эмбрион, который не только не содержит мутации, но и полностью совместим по тканевым антигенам. Такое направление в терапии применяется в США и Европе уже более 15 лет, а в России с 2016 года, когда девочке с синдромом Шахванда-Даймонда пересадили здоровые стволовые клетки от ее родного брата, зачатого путем ЭКО.

Показания к преимплантационной генетической диагностике

Метод ПГД в первую очередь предназначен для выявления количественных нарушений в хромосомном наборе эмбриона, которые не являются летальными, но могут приводить к рождению ребенка с пороками развития. Это касается 13,18, 21-й пары аутосом и половых хромосом – Х- и У.

Стоит отметить, что риск генетических нарушений у плода возрастает с увеличением возраста матери. Так, Всемирная организация здравоохранения приводит такие данные статистики. Вероятность рождения ребенка с трисомией (состояние, когда вместо 2 одинаковых хромосом, имеется 3) у женщины в возрасте до 30 лет составляет 1 случай на 385 беременностей, в возрасте 40 лет – 1 случай на 63 беременности и возрасте 45+ – 1 случай на 19 беременностей. А женщины, которые вступают в программу ЭКО, зачастую перешагнули рубеж в 35-40 лет.

К тому же, некоторые хромосомные аномалии являются летальными, то есть несовместимыми с жизнью. Клинически это проявляется самопроизвольными выкидышами на ранних сроках беременности. Частота их по причине хромосомных аномалий в первом триместре доходит до 60%. Поэтому чтобы вам подсадили наиболее качественный эмбрион (без генетических поломок), и проводится ПГД.

Что показывает ПГД эмбриона еще? Это исследование позволяет также идентифицировать носительство конкретных мутантных аллелей и выбрать для подсадки здоровые эмбрионы, которые лишены патологического гена.

Таким образом, ПГД работает и в отношении выявления хромосомных синдромов, и в отношении генетических заболеваний.

Кому показано ПГД

Европейское общество репродуктологов и эмбриологов рекомендует проводить преимплантационный тест при наличии следующих показаний:

  • у пары в анамнезе 1 или несколько беременностей, которые самостоятельно прервались;
  • 2 и более попытки искусственного оплодотворения, которые закончились неудачей;
  • возрастная категория женщины 35+;
  • наличие подтвержденного мужского фактора бесплодия;
  • наличие беременностей с объективно подтвержденной хромосомной патологией плода;
  • мужчина и/или женщина из пары – носители структурных хромосомных перестроек (выявлено с помощью соответствующего генетического анализа).

Помимо этого ПГД эмбриона при ЭКО рекомендуется женщинам со сниженным овариальным резервом. Уменьшение численности фолликулов в яичниках практически всегда ассоциировано с плохим качеством яйцеклеток, в которых увеличивается риск спонтанных мутаций. Поэтому чтобы подсадить в полость матки здоровый эмбрион, проводится преимплантационный скрининг. Это же исследование показано также парам, у которых в анамнезе были случаи пузырного заноса, неразвивающейся и биохимической (уровень ХГЧ был повышен, но дальше гестационный процесс прервался на очень раннем сроке) беременности.

Состояния, диагностируемые с помощью ПГД

Анализ ПГД эмбриона – что это? Данное исследование позволяет провести генетическое изучение эмбрионов на нулевые сутки, 3-и или 5-ые. С помощью этого теста выявляют различные хромосомные аномалии еще до подсадки эмбриона в полость матки для того, чтобы предотвратить рождение ребенка с генетическими отклонениями и наследственными заболеваниями.

ПГД эмбриона позволяет объективно диагностировать носительство конкретных генетических патологий. В свою очередь преимплантационный генетический скрининг в медицине репродукции направлен на выявление общих изменений количества хромосом (увеличение или уменьшение).

Условно все нарушения в строении генетического аппарата будущего ребенка можно разделить на 3 категории:

  • хромосомные изменения;
  • генетические мутации, которые затрагивают один или несколько генов;
  • спонтанное возникновение мутаций в половых клетках (родители здоровы, а проблема появляется впервые у ребенка).

Заболевания, сцепленные с полом

Практически все заболевания, которые сцеплены с полом, наследуются через патологически измененную Х-хромосому. Поэтому женщины могут быть как больными, так и здоровыми носителями. Мужчины всегда проявляют заболевание. Патологии, сцепленные с полом, возникают при наличии мутаций в половых хромосомах родительских организмов и связаны с нарушением генетических процессов.

Наиболее распространенными патологиями этой группы являются:

  • гемофилия;
  • дальтонизм;
  • фосфат-диабет;
  • мышечная дистрофия Дюшена, Леша-Найхана и другие.

Одиночные дефекты гена

Одиночные дефекты гена могут приводить к развитию моногенных заболеваний у потомства. Благодаря ПГД удается подсадить эмбрион, который не имеет соответствующей мутации. Так наследуются:

  • муковисцидоз – заболевание, при котором образуется густой секрет, приводящий к закупорке выводных протоков желез (чаще поражаются легкие, бронхи, поджелудочная железа);
  • несиндромальная нейросенсорная тугоухость – снижение слуха вследствие повреждения нервных рецепторов внутреннего уха;
  • наследственные миопатии – слабость мышц, связанная с нарушением их развития или нарушением иннервации, приводящая к обездвиженности.

Хромосомные расстройства

Хромосомные заболевания не зависят от генетического аппарата родителей, а возникают при нарушениях расхождения хромосом в процессе мейотического деления.

Наиболее частые хромосомные заболевания, связанные с изменением численности хромосом, это:

  • синдром Эдвардса – есть лишняя хромосома в 18-й паре;
  • синдром Патау – дополнительная хромосома в 13-й паре;
  • синдром Дауна – третья хромосома в 21-й паре;
  • синдром «кошачьих зрачков» – дополнительная копия определенного участка на 22-й хромосоме .

Кандидаты для биопсии эмбриона и ПГД

Биопсия эмбриона и преимплантационное генетическое тестирование проводится в тех ситуациях, когда риск хромосомных и генных нарушений достаточно высок. В первую очередь это определяется возрастом родителей. Задуматься о возможных генетических поломках стоит женщинам старше 35 лет и мужчинам старше 40 лет. Помимо этого есть определенные клинические ситуации, когда повышена вероятность генетических нарушений. Последние могут быть причиной привычного невынашивания беременности, многократных неудачных попыток ЭКО. ПГД рекомендуется и в тех случаях, когда имеется мужское бесплодие, связанное с хромосомными аномалиями, или же кто-то из потенциальных родителей имеет доказанное носительство хромосомных перестроек, транслокаций, инверсий и других хромосомных патологий.

Пары с повторными неудачами ЭКО

Повторные неудачи ЭКО нередко связаны с наличием генетических аномалий у эмбриона/плода. Преимплантационная диагностика позволяет отбирать только здоровые эмбрионы. Это в разы повышает результативность цикла ЭКО, снижает вероятность рождения ребенка с хромосомными аномалиями, а также риск спонтанных прерываний беременности.

Используемые методы

Как делают ПГД эмбриона? Состояние будущего плода изучают в самые ранние сроки его развития. Материалом для исследования могут служить полярные тельца, бластомеры и клетки трофэктодермы. Оптимальным вариантом является исследование трофэктодермы, т.к. это самый малотравматичный вариант биопсии, а биопсийный материал, который получают на 5-е сутки, наиболее информативен. Генетику удается получить большее количество эмбриональных клеток, а значит, и большее количество копий ДНК. В рамках тестах изучается последовательность нуклеиновых кислот.

Раньше изучались единичные хромосомы. Как правило, те, в которых чаще всего встречаются проблемы. На сегодня микроматричная сравнительная геномная гибридизация позволяет исследовать все пары хромосом (как соматические, так и половые).

Репродуктивный центр «СМ-Клиника» располагает необходимым оборудованием и квалифицированными специалистами для проведения ПГД в соответствии с рекомендациями международного общества репродуктологов.

Преимплантационная генетическая диагностика или скрининг

Преимплантационная генетическая диагностика или скрининг проводится при ЭКО с целью исключения генетических аномалий у эмбрионов до момента их имплантации в полость матки

Преимплантационная генетическая диагностика (ПГД) или скрининг (ПГС) проводится при экстракорпоральном оплодотворении (ЭКО) с целью исключения генетических аномалий у эмбрионов до момента их имплантации в полость матки.

Преимплантационный генетический скрининг эмбриона на хромосомные аномалии позволяет отобрать здоровые эмбрионы с нормальным числом хромосом (эуплоидные). Эмбрионы с неправильным количеством хромосом (анэуплоидные), являются либо нежизнеспособными, либо несут риск рождения ребенка с генетической патологией, в том числе с синдромом Дауна, пороками развития различных органов и систем. Перенос эмбриона с нормальным количеством хромосом значительно повышает результативность программы ЭКО, уменьшает количество неудачных попыток, снижает риск невынашивания беременности.

Кроме того, ПГД является единственным методом профилактики передачи в семье моногенных заболеваний. Технология преимплантационной диагностики позволяет свести к минимуму риск рождения ребенка с патологией у супругов, являющихся носителями наследственного моногенного заболевания (дефектного гена).

ПГД рекомендовано:

  • При бесплодии, привычном невынашивании беременности
  • При неоднократных неудачных попытках ЭКО
  • При возрасте женщины старше 35 лет
  • При наличии высокого риска передачи наследственных заболеваний

Техника выполнения ПГД

Для проведения преимплантационной генетической диагностики эмбрионам проводится биопсия на 3 день (биопсия бластомера) или на 5 день (биопсия трофэктодермы) их развития.

На третий день развития эмбрион, как правило, состоит из восьми бластомеров (клеток). Биопсия эмбриона на данной стадии представляет собой отделение одной клетки от эмбриона. При этом существует риск повреждения эмбриона, что влечет за собой снижение потенциала его дальнейшего развития. Кроме того, на этой стадии эмбрионы имеют высокий уровень мозаицизма (до 55%), то есть наличия хотя бы одной клетки, отличающейся по хромосомному набору (генетическому составу) от остальных, что обуславливает риск ложнопложительных и ложноотрицательных результатов диагностики.

Более распространенной в современной практике является биопсия эмбриона на пятый день развития. В этот момент эмбрион уже находится в стадии бластоцисты (ранней стадии развития зародыша), состоящей из двух слоев клеток: внутриклеточной массы и трофэктодермы. Впоследствии трофэктодерма участвует в образовании плаценты, а внутриклеточная масса — в образовании плода. В процессе биопсии эмбриолог с помощью микроинструментов забирает сразу несколько клеток трофэктодермы, внезародышевой ткани. Это существенно снижает риск повреждения эмбриона, риск наличия мозаицизма, получения ложноположительных и ложноотрицательных результатов исследования, обеспечивает безопасность процедуры и повышает точность диагностики.

Оборудование для проведения безопасного ПГД

В Доме Планирования Семьи отдается преимущество проведению биопсии эмбрионов на 5 день. Техника проведения такой биопсии требует от эмбриолога значительного опыта и наличия высококлассного оборудования в лаборатории.

Биопсия проводится экспертами-эмбриологами на современном и надежном оборудовании — инвертированном микроскопе Olympus, оснащенном микроманипуляторами Narishige и активным лазером OCTAX NaviLase. Этот лазер позволяет максимально точно и безопасно отделить одну или несколько клеток (биоптат) от эмбриона. OCTAX NaviLase минимизирует вредное воздействие на клетку за счет низкой инвазивности и минимального облучения, и является предметом гордости Эмбриологической лаборатории клиники.

Точность диагностики

Генетический анализ на хромосомный набор может выполняться разными методами, в числе которых метод FISH (флуоресцентная гибридизация in situ), aCGH (метод сравнительной геномной гибридизации) и NGS (метод полногеномного секвенирования). Наша Клиника использует только самые современные методы aCGH и NGS, обеспечивающие информативные и надежные результаты. Слаженная работа команды репродуктологов, эмбриологов и генетиков позволяет достичь высокий процент наступления беременности в Клинике.

Предимплантационная генетическая диагностика (ПГД) – Биопсия трофэктодермы

Предимплантационная генетическая диагностика (ПГД) – важнейший инструмент для выявления критичных нарушений наследственного материала у эмбрионов. Такое исследование проводится в цикле ЭКО при наличии определенных показаний. ПГД позволяет отбирать для подсадки только эмбрионы без хромосомных и выраженных генетических отклонений. Это повышает вероятность их успешной имплантации и исключает передачу наследственно обусловленных заболеваний.

Проведение предимплантационной генетической диагностики требует получения для анализа небольшого количества эмбриональной ткани. В настоящее время для этого предпочитают проводить биопсию трофоэктодермы.

Трофоэктодерма: что это такое

Развитие эмбриона происходит по определенным закономерностям. Первоначально образовавшаяся после оплодотворения зигота после некоторой паузы начинает активно дробиться, и количество зародышевых клеток растет в геометрической прогрессии. Этот этап продолжается до 3– 4 суток.

Затем начинается разделение изначально внешне одинаковых клеток на 2 порции: наружную и внутреннюю. Одновременно в толще эмбриональной клеточной массы формируется эксцентричная внутренняя полость. Она называется бластоцелью, а достигшие этого этапа развития эмбрионы – бластомерами. Именно их предпочитают переносить в полость матки в протоколах ЭКО на 5 сутки после оплодотворения.

Наружный слой клеток бластомера называют трофоэктодермой. Она является предшественником внезародышевых тканей, необходимых для нормальной имплантации эмбриона и последующего формирования плаценты. А внутренняя клеточная масса бластомера дает начало самому эмбриону.

Почему предпочитают исследовать клетки трофоэктодермы

В настоящее время в большинстве репродуктивных центров предпочитают проводить биопсию трофоэктодермы, а не забирать образцы еще не дифференцированной эмбриональной ткани. Такой подход позволяет минимизировать потенциальный вред от проводимой ПГД при сохранении ее высокой информативности.

Если биопсию проводят на более ранних этапах эмбрионального развития, имеется риск последующей остановки развития зародыша из-за забора критической массы его клеток. Не исключена также вероятность аномального формирования его основных органов. Поэтому подсадка морфологически и генетически полноценного эмбриона после такой биопсии может не привести к наступлению и благополучной пролонгации желанной беременности.

При грамотно проведенной биопсии трофоэктодермы зачаток самого эмбриона остается целым, а потеря небольшого количества клеток внешнего слоя бластоцисты не является столь критичной для имплантации. Поэтому прогнозировать явно низкую вероятность наступления беременности после такой предимплантационной генетической диагностики не приходится.

При этом информативность анализа клеток трофоэктодермы практически такая же высокая, как и при исследовании на более ранних этапах развития зародыша. Это объясняется тем, что внешний и внутренний листки бластоцисты имеют практически идентичный генный и хромосомный состав.

Когда показана предимплантационная генетическая диагностика

К основным показаниям для ПГД относят:

  • Наличие риска передачи ребенку хромосомных, моногенных и полигенных заболеваний. При этом учитывается не только здоровье супругов и их ближайших родственников. Важны данные о рождении в предшествующих поколениях детей с характерными признаками этих болезней.
  • Повышенный риск рождения ребенка с хромосомной патологией вследствие спонтанной мутации. Такое возможно, если будущая мать имеет возраст старше 35 лет, часто контактирует с вредными веществами, перенесла лучевую нагрузку или прошла курс лечения препаратами с потенциально мутагенным действием. Также повышенный риск хромосомных болезней отмечается, если супруг относится к старшей возрастной категории (старше 49 лет) или имеет тяжелые нарушения сперматогенеза.
  • Повторные неудачные попытки ЭКО при получении достаточного количества морфологически полноценных яйцеклеток и подсадке эмбрионов хорошего качества.
  • Наличие у женщины в акушерско-гинекологическом анамнезе привычного невынашивания беременности, повторных самопроизвольных абортов, замерших беременностей.
  • Необходимость предотвращения тяжелого резус-конфликта во время беременности. В этом случае ПГД позволяет выбрать эмбриона с подходящими генетическими характеристиками по группе крови и резус-фактору.
  • Необходимость запланированного рождения у супругов ребенка, чьи стволовые гемопоэтические клетки могут быть использованы для специализированного лечения старшего ребенка с тяжелой гематологической патологией.

В большинстве случаев наличие показаний для проведения предимплантационной генетической диагностики в протоколе ЭКО первоначально определяет репродуктолог. А решение о целесообразности такого исследования принимает генетик. Все манипуляции при этом осуществляются исключительно с согласия женщины, ее предварительно информируют о потенциальной пользе и возможных негативных последствиях этой диагностической методики.

Абсолютных противопоказаний к проведению ПГД нет

Недостатки методики

Несмотря на свои возможности, ПГД нельзя назвать идеальным методом исследования. К основным ее недостаткам относят:

  • Необходимость откладывания момента эмбриопереноса и использования криопрограмм ЭКО. Ведь генетический анализ занимает в среднем несколько суток, а подсадка эмбрионов на более поздних этапах развития не приведет к их благополучной имплантации. Зародыш способен развиваться вне организма женщины лишь до стадии бластоцисты. Поэтому после биопсии его криоконсервируют, а перенос отобранных эмбрионов осуществляют в одном из последующих циклов. Альтернативный выход – это проведении биопсии на более раннем этапе, чтобы завершить генетический анализ к концу 5 суток после оплодотворения.
  • Вероятность (не более 10%) ложноотрицательного или ложноположительного ответа при наличии у эмбриона клеточного мозаицизма. Такой риск снижается при использовании современных методик цитогенетического анализа.
  • Возможность повреждения эмбриона. При достаточной квалификации врача и соблюдении техники биопсии риск такого осложнения составляет менее 1%.

Кроме того, ПГД – дорогостоящая методика. И ее проведение ощутимо повышает стоимость протокола ЭКО.

Как проводят ПГД

ПГД возможно провести только при использовании ЭКО. И все предшествующие этапы протокола (стимуляция гиперовуляции, пункция фолликулов, оплодотворение ооцитов и культивация эмбрионов) можно считать подготовкой для этого исследования. При этом биопсии подвергают не все полученные эмбрионы. Предварительно производят тщательный отбор, отдавая предпочтение нормально делящимся и морфологически полноценным зародышам.

Предшествующая биопсия трофоэктодермы осуществляется при достижении эмбрионом стадии бластоцисты, в конце 4 дня или на 5 сутки после оплодотворения. При этом аккуратно забирают небольшую часть его внешнего слоя – обычно это 4–6 клеток (до 11% от суммарного среднего количества). Эмбрион после биопсии подвергается криоконсервации или продолжает культивироваться (если планируется его скорейшая подсадка). А полученные клетки отправляются в генетическую лабораторию для анализа по выбранной методике.

Результативность ПГД и сопутствующие этому исследованию риски во многом зависят от навыков и квалификации эмбриолога, проводящего биопсию. Такое исследование относится к высокотехнологичным и дорогостоящим. И далеко не каждая репродуктивная клиника имеет возможность использовать его в повседневной практике. Тем не менее необходимость в ПГД возникает достаточно часто, особенно если супруги уже имеют «багаж» неудачных попыток ЭКО. Поэтому при необходимости лечения бесплодия с помошью ВРТ предпочтительно сразу обращаться в крупные специализированные центры с возможностью проведения цитогенетического анализа.

Клиника репродуктивной медицины ICLINIC имеет собственную эмбриологическую и генетическую лабораторию, что позволяет использовать ПГД в различных ЭКО-протоколах. А высокая квалификация специалистов, современное оснащение и практика использования только проверенных и рекомендованных методик позволяют получать высокую достоверность результатов при невысоком риске осложнений.

Читайте также:  30 неделя беременности: что происходит с плодом и будущей мамой?
Ссылка на основную публикацию