ОСНАЩЕНИЕ И УСЛУГИ ДЛЯ НАУЧНЫХ ЛАБОРАТОРИЙ
Преимплантационное генетическое тестирование
ЭКО — репродуктивный метод борьбы с бесплодием. Во время проведения процедуры происходит отбор яйцеклеток, их оплодотворение и последующая трансплантация в матку женщины. Именно имплантация — важнейший этап программы. Причем дело не только в самой процедуре, но и в отборе здорового эмбриона.
Одними из первых критериев отбора эмбриона стали морфологические показатели. Например, на стадии дробления оценивают количество клеток и их симметрию. На стадии бластоцисты — ее расширение, внутренняя клеточная масса и внешний вид трофэктодермы (наружный слой бластомера, который участвует в имплантации яйцеклетки).
Однако, эти вариабельные показатели не всегда могут быть достаточно достоверно оценены, поэтому самым главным подходом к оцениванию состояния эмбриона стали молекулярные методы — транскриптомный, протеомный и генетический анализ. Именно последний лег в основу самого распространенного подхода к оценке здоровья будущего плода — преимплантационному генетическому тестированию, или ПГТ.
Одними из первых критериев отбора эмбриона стали морфологические показатели. Например, на стадии дробления оценивают количество клеток и их симметрию. На стадии бластоцисты — ее расширение, внутренняя клеточная масса и внешний вид трофэктодермы (наружный слой бластомера, который участвует в имплантации яйцеклетки).
Однако, эти вариабельные показатели не всегда могут быть достаточно достоверно оценены, поэтому самым главным подходом к оцениванию состояния эмбриона стали молекулярные методы — транскриптомный, протеомный и генетический анализ. Именно последний лег в основу самого распространенного подхода к оценке здоровья будущего плода — преимплантационному генетическому тестированию, или ПГТ.
Что такое ПГТ?
ПГТ — это ранняя форма пренатальной генетической диагностики, при которой выявляются аномальные эмбрионы.Это позволяет провести имплантацию только генетически здоровых эмбрионов. Такая технология стала неотъемлемой частью вспомогательных репродуктивных технологий [1].
Первоначальные эксперименты на животных, проведенные еще в 1890 году, а также в середине и конце прошлого века, проложили путь вперед для ПГТ. Изобретателем метода стал Боб Эдвардс. Вместе с коллегами в 1967 году, он окрасил половой хроматин бластоцисты кролика для определения пола. Изученную бластоцисту имплантировали сами и, когда крольчиха родила кролика предполагаемого пола, это подтвердило эффективность подхода [2].
Впереди были годы его модификаций к преимплантационному изучению эмбрионов.Это продолжалось до тех пор, пока высокий уровень точности генетического анализа не позволил проводить ПГТ с минимальным воздействием на эмбрион при сохранении высокого качества тестирования.
ПГТ — это ранняя форма пренатальной генетической диагностики, при которой выявляются аномальные эмбрионы.Это позволяет провести имплантацию только генетически здоровых эмбрионов. Такая технология стала неотъемлемой частью вспомогательных репродуктивных технологий [1].
Первоначальные эксперименты на животных, проведенные еще в 1890 году, а также в середине и конце прошлого века, проложили путь вперед для ПГТ. Изобретателем метода стал Боб Эдвардс. Вместе с коллегами в 1967 году, он окрасил половой хроматин бластоцисты кролика для определения пола. Изученную бластоцисту имплантировали сами и, когда крольчиха родила кролика предполагаемого пола, это подтвердило эффективность подхода [2].
Впереди были годы его модификаций к преимплантационному изучению эмбрионов.Это продолжалось до тех пор, пока высокий уровень точности генетического анализа не позволил проводить ПГТ с минимальным воздействием на эмбрион при сохранении высокого качества тестирования.
Для чего используют ПГТ?
У проведения ПГТ есть две основные цели. Во-первых, необходимость определить, почему не удается провести ЭКО (прикрепление эмбриона так и не происходит или возникает выкидыш). Это может происходить из-за генетических аномалий плода. Во-вторых, необходимость выявлять генетические аномалии эмбриона, чтобы предупредить рождение ребенка с серьезными патологиями и не проводить с ним процедуру ЭКО.
Существует три основных типа ПГТ:
У проведения ПГТ есть две основные цели. Во-первых, необходимость определить, почему не удается провести ЭКО (прикрепление эмбриона так и не происходит или возникает выкидыш). Это может происходить из-за генетических аномалий плода. Во-вторых, необходимость выявлять генетические аномалии эмбриона, чтобы предупредить рождение ребенка с серьезными патологиями и не проводить с ним процедуру ЭКО.
Существует три основных типа ПГТ:
- Преимплантационный генетический скрининг аномального числа хромосом (ПГТ-А). Позволяет выявить у эмбрионов синдромы Дауна, Эдвардса или Патау, а также аномалии числа половых хромосом.
- Преимплантационное генетическое тестирование на моногенное заболевание (ПГТ-М). Чаще всего проводится в при наличии в семейном анамнезе случаев рождения детей с генетическими патологиями. ПГТ-М позволяет выявлять эмбрионы с СМА (спинальной мышечной атрофией), мышечной дистрофией,болезнью Хантингтона, серповидноклеточной анемией, муковисцидозом и другими патологиями, вызванными генными мутациями.
- Преимплантационное генетическое тестирование структурной перестройки (PGT-SR) на предмет известных хромосомных нарушений, таких как инверсия и транслокация (робертсоновская, реципрокная и нереципрокная), которые, например, могут стать причиной синдрома Ди Джорджа.
Как проводят ПГТ?
Первый шаг — биопсия эмбриона. Второй — генетическое тестирование ДНК.
В обеих формах тестирования биопсия проводится на стадии формирования бластоцисты (5-й или 6-й день культивирования эмбрионов). Бластоциста состоит из двух типов клеток: трофэктодермы (TE), которая позволяет развиваться плаценте, и внутренней клеточной массы (ICM), которая позже превращается в плод.
При биопсии удаляют от трех до десяти клеток из трофэктодермы (предплаценты) для тестирования на генетические нарушения. Клетки будущего плода при этом не затрагиваются. Результаты обычно доступны в течение 7-10 дней после биопсии. Бластоциста замораживается сразу после биопсии в ожидании результатов анализа, а затем размораживается и имплантируется женщине в следующем менструальном цикле [3].
Первый шаг — биопсия эмбриона. Второй — генетическое тестирование ДНК.
В обеих формах тестирования биопсия проводится на стадии формирования бластоцисты (5-й или 6-й день культивирования эмбрионов). Бластоциста состоит из двух типов клеток: трофэктодермы (TE), которая позволяет развиваться плаценте, и внутренней клеточной массы (ICM), которая позже превращается в плод.
При биопсии удаляют от трех до десяти клеток из трофэктодермы (предплаценты) для тестирования на генетические нарушения. Клетки будущего плода при этом не затрагиваются. Результаты обычно доступны в течение 7-10 дней после биопсии. Бластоциста замораживается сразу после биопсии в ожидании результатов анализа, а затем размораживается и имплантируется женщине в следующем менструальном цикле [3].
Кому необходимо проведение ПГТ?
Проведение ПГТ необходимо в случае, если:
Проведение ПГТ необходимо в случае, если:
- ЭКО проводят для женщины старше 35 лет;
- В семье были случаи рождения детей с генетическими патологиями;
- Причиной проведения ЭКО стало мужское бесплодие;
- Зафиксированы повторные случаи выкидышей из-за хромосомных аномалий;
- Предыдущие попытки ЭКО не удались;
- В геноме самих родителей есть мутации.
Источники
- Van Opstal D, Srebniak MI, Polak J, de Vries F, Govaerts LCP, Joosten M, et al. (2016) False Negative NIPT Results: Risk Figures for Chromosomes 13, 18 and 21 Based on Chorionic Villi Results in 5967 Cases and Literature Review. PLoS ONE 11(1): e0146794. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0146794
- "What is noninvasive prenatal testing (NIPT) and what disorders can it screen for?" / Medline Plus. URL: https://medlineplus.gov/
- Gil MM, Quezada MS, Revello R, Akolekar R, Nicolaides KH. Analysis of cell-free DNA in maternal blood in screening for fetal aneuploidies: updated meta-analysis. Ultrasound Obstet Gynecol. 2015;45(3):249-266. doi:10.1002/uog.14791
- "Conditions identified" / Sonic Genetics. URL: www.sonicgenetics.com.au
- Bedei, I.; Wolter, A.; Weber, A.; Signore, F.; Axt-Fliedner, R. Chances and Challenges of New Genetic Screening Technologies (NIPT) in Prenatal Medicine from a Clinical Perspective: A Narrative Review. Genes 2021, 12, 501. https://doi.org/10.3390/genes12040501
- Advani H. V. et al. Challenges in non‐invasive prenatal screening for sub‐chromosomal copy number variations using cell‐free DNA //Prenatal diagnosis. – 2017. – Т. 37. – №. 11. – С. 1067-1075.