Генетический анализ эмбрионов, пгд эмбриона

0
28

ЭКО и ПГД: понятия

Сначала вспомним, что такое ЭКО? ЭКО – это процедура экстракорпорального оплодотворения. Она отличается от естественной процедуры зачатия тем, что эмбрионы оплодотворяются вне тела женщины, а потом помещаются внутрь матки. Успех ЭКО во многом зависит от умения и опыта врачей. Не на последней ступени по важности находится здоровье будущей мамы и генетического отца.

ПГД при Эко что это? Расшифровываем по буквам: предимплантационная генетическая диагностика. С ее помощью эмбрион диагностируются еще до переноса в тело женщины. ПГД проводят совместно с программой ЭКО. Проводя диагностику, врач заранее исключает наличие у будущего ребенка генетических патологий. Так как в полость матки подсаживается практически здоровый эмбрион, риск самопроизвольного выкидыша сводится к минимальному значению.

Подобную диагностику проводят не всегда. С ней значительно увеличивается стоимость ЭКО. Но при некоторых условиях, она является обязательной. Перечислим их:

  1. Будущей маме больше 35 лет. Доля генетически нормальных эмбрионов с возрастом снижается, а аномальных сильно возрастает.
  2. Генетическому отцу более 45 лет.
  3. Уже была смерть детей от несовместимого резус-фактора.
  4. Будущие родители имеют генетические заболевания, то есть возникает серьезный риск получить генетически нездорового малыша.
  5. Бездетная пара уже имела несколько неудачных попыток искусственного оплодотворения.
  6. Были случаи самопроизвольного прерывания беременности на сроки 4-8 недель.
  7. У мужчины обнаружились серьезные нарушения сперматогенеза или высокое содержание аномальных сперматозоидов.

Процедура ПГД помогает выявить достаточное количество генетических заболеваний. Проводя исследование хромосомного набора зародыша, врач может обнаружить более 150 болезней. К их числу относят: болезнь Гоше, миодистрофию, ахондроплазию, гемофилию, болезнь Геттингтона, Х-ломкой хромосомы, пузырчатку, ретинобластому, нейрофиброматоз, анемию Фанкони, синдромы Дауна, торзионную дистонию, поликистоз почек, миопатию, муковисцидоз, Альперта, пигментозный ретинит, Эдвардса, фенилкетонурию.

Диагностика требует значительного число фолликулов. Поэтому при ПГД женщине делают повышенную стимуляцию яичников.

Преимплантационная генетическая диагностика эмбриона: общие сведения о процедуре

Преимплантационная диагностика доказала свою точность. Вероятность возможной ошибки не превышает 5%. Кроме этого, после наступления беременности женщине назначают и проводят комбинированные скрининги. Если вдруг они дадут недопустимый процент хромосомных отклонений, ей проводят инвазивную пренатальную диагностику.

Фото: Преимплантационная генетическая диагностика эмбриона: общие сведения о процедуре

Две стороны ПГД: положительная и отрицательная

Если говорить о положительной стороне, то это:

  1. Возможность сразу установить и «заказать» пол ребенка.
  2. Получение здорового малыша, благодаря подсадке только хорошего материала.
  3. Повредить зародыш очень трудно, риск составляет менее 1%.
  4. Возможность предотвращения конфликта разус-факторов.
  5. Исключается аборт по причине выявленных генетических отклонений.
  6. Процедура совершенно безвредна для эмбриона. На этой стадии развития клетки полностью взаимозаменяемы. Взятые для процедуры бластомеры легко замещаются новыми.
  7. Успешность программы ЭКО повышается в несколько раз.
  8. Врожденные пороки практически полностью исключаются.
  9. Отличная возможность помочь родной сестре или брату, благодаря подбору необходимого совместимого материала.

Плюсы процедуры ПГД перед ЭКО впечатляют, но минусы ЭКО тоже существенны. Отрицательная сторона проявляется в следующих факторах:

  1. Небольшой, но все же, риск повреждение зародыша. От него не избавишься и он может наступить.
  2. Вероятность получения неправильных результатов. Иногда здоровые эмбрионы принимаются за нездоровые. Их отсеивают в сторону. Получается, что в матку подсаживают материал с неправильной информацией. Чтобы исключить такой негативный фактор, проводят скрининг, который позволяет выявить подобную информацию на достаточно раннем сроке беременности.
  3. Присутствует риск в 3-5 % получения нездорового малыша.
  4. Процедура ПГД очень дорогая.

Преимплантационная генетическая диагностика эмбриона заключается в предварительном исследовании эмбриона, который потом будет имплантирован в матку. Мероприятие носит комплексный характер, помогает исключить наличие хромосомных аномалий у плода.

ПГД перед проведением ЭКО представляет собой молекулярно-биологическое тестирование набора хромосом в клетках или яйцеклетках зародыша. Генетическое исследование зародыша помогает врачам:

  • выявить более 150 наследственных болезней;
  • свести к минимуму риски рождения малыша с патологиями;
  • повысить эффективность лечения бесплодия.

преимплантационная генетическая диагностика

К особенностям процедуры можно отнести следующие факторы:

  • сокращение частоты невынашивания плода;
  • сохранение вероятности ложного результата тестирования (по сути, эмбрион здоров, однако генетический анализ демонстрирует признаки отклонения, или, наоборот, у зародыша есть генетические патологии, но в анализе их не видно), погрешность достигает 10-15%;
  • не существует точных доказательств того, что скрининг увеличивает вероятность наступления беременности.

Проведение ПГД никоим образом не нарушает протокол лечения женщины в рамках ЭКО . Все исследовательские манипуляции осуществляются в лаборатории. Единственный нюанс — экстракорпоральное оплодотворение, совмещённое с генетическим анализом, требует большего количества эмбрионов. Чтобы их получить, специалисту приходится стимулировать яичники пациентки более активно.

Современный генетический скрининг эмбриона помогает выявить не только ранние пороки развития плода, но и обнаружить особые гены, которые провоцируют развитие опухолевых новообразований в груди, кишечнике, яичниках и других органах взрослого человека.

Женщина, которая планирует делать ЭКО , может являться носителем геномных заболеваний. В этом случае врач проводит генетический анализ биполярных телец её яйцеклетки до оплодотворения. Данный способ является отличной альтернативой ранней пренатальной диагностике. Он помогает уберечься от прерываний беременности вследствие обнаружения у плода отклонений генетического характера.

Генетический анализ эмбриона при ЭКО даёт больше возможностей для определения пола будущего ребёнка во время скрининга. Специалисты используют эту информацию для предупреждения развития аномалий плода, связанных с его половой принадлежностью.

В целом методика генетического анализа зародышей перед искусственным оплодотворением яйцеклетки имеет право на существование. Правда, на практике оказывается, что она не совершенна.

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.

эко с пгд

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).

Технология предимплантационного генетического тестирования

Если по показаниям необходима описываемая диагностика, то далее действия врачей будут направлены на достижение следующих целей:

  • Существенное снижение риска получения генетически нездорового ребенка.
  • Определение пола ребенка для того, чтобы исключить зачатие ребенка с болезнью связанной с половой принадлежностью.
  • Установление резус-фактора, который поможет исключить гемолитические отклонения у зародыша.
  • Выявление информации, почему имплантация не произошла при предыдущих попытках ЭКО.
  • Сразу отсеять зародыши, которые поражены неизлечимыми заболеваниями.
  • Подбор необходимой генетической информации, которая в дальнейшем поможет выступить ребенку донором больной сестре или брату.

Рассмотрим этапы ПГД:

  1. Первый этап начинается со стандартной схемы процедуры ЭКО. Заканчивается процесс этапом пункции яйцеклеток.
  2. Проведение эмбриологической процедуры яйцеклеток и спермы, осуществление микроманипуляций. На третий день культивирования проводится процедура биопсии. Для этого у эмбриона забирают одну клетку с помощью специального микрохирургического инструмента. При биопсии используется механический, химический и лазерный метод. Далее проводят фиксацию бластомера. Кроме этого, может проводиться биопсия трофэктодермы и биопсия полярного тельца ооцита. В первом случаи из трофоэктодермы забирают 3-5 клеток (обычно они приходятся на внешний слой бластоцисты). Проводится биопсия трофэктодермы на 5 или 6 сутки и является достоверным вариантом выявления кариотипа аномального развития эмбрионов. Биопсия тельца ооцитов является самым наилучшим вариантом диагностического исследования при бесплодии с женской стороны. Генетическая информация в полярном тельце и в ядре яйцеклетки одинакова.
  3. Проведение гибридизации ДНК-зондами. Под зондами понимают особую метку. У каждой единичной хромосомы имеется собственная метка. Она подсвечивается цветом под действием флуоресцента. Поэтому их идентификацию легко провести.
  4. Получение визуализированной информации на экране монитора компьютера. Проведение диагностики блостмастеров, которые были зафиксированы. Получение окончательных результатов к 5 дню проведения культивирования. Здесь врачи проводят подсчет количества хромосом. Если их число соответствует принятому значению, то материал рекомендуется к дальнейшему переносу. Если вместо трех хромосом наблюдается две или вместо необходимых двух на экране визуализируется одна, то такой материал переносить не следует, он аномальный.
  5. Перенос генетический здоровых эмбрионов на 5 день культивирования. Это время считается самым оптимальным. Материал для использования представлен в достаточном количестве и процедура биопсии для эмбриона не так травматична. Если перенести материал на третьи сутки, то возникнет высокая вероятность остановки процесса развития. Кроме этого, у трехдневного зародыша генетические клетки сильно отличаются. В результате можно получить ложные исследования.
  6. Проведение криоконсервации после осуществления процедуры переноса.
  7. Диагностирование долгожданной беременности с помощью теста (после подсадки обычно должно пройти две недели).

Помимо скринингового исследования беременной после ЭКО делают анализ амниотической жидкости и УЗИ нервной системы плода.

В зависимости от метода ПГД на диагностику потребуется от нескольких часов до нескольких дней. Весь цикл ЭКО составляет 4-6 недель. В этот промежуток входит и ПГД.

Процедуру ПГД проводят амбулаторно. Проведение седативной анестезии потребуется только при заборе яйцеклеток.

При ЭКО с ПГД возникают такие же риски, как и при ЭКО без ПГД. Это:

  • Многоплодная беременность.
  • Повреждение эмбриона на этапе изъятия клетки.
  • Реакции на препараты, которые могут применяться при процедуре ЭКО. Это в основном головная боль, приливы крови и изменение настроения в худшую сторону.
  • Наблюдается синдром овариального гипервозбуждения.
  • Кровотечения после изъятия яйцеклетки.
  • Чувствительные спазмы после процедуры изъятия.
  • Исследование ПГД дает не сто процентный результат.
  • Получения зачатия вне матки.

Генетический анализ эмбрионов, пгд эмбриона

Биопсия бластомера

У эмбриона микрохирургическими инструментами забирают одну клетку (бластомер) на третьи сутки после оплодотворения.

Биопсия клеток трофэктодермы

У эмбриона забирают от трех до пяти клеток из трофоэктодермы, которая является внешним слоем бластоцисты. Эта манипуляция проводится на 5-6 сутки эмбрионального развития. Данный вариант тестирования более достоверно выявляет аномалии кариотипа эмбрионов.

Биопсия полярного тельца ооцита

Это самый благоприятный вариант диагностики, но его проведение возможно только при генетических аномалиях по женской линии. Полярное тельце – это часть яйцеклетки, которая не участвует непосредственно в оплодотворении, однако генетический материал в ней идентичен ядру яйцеклетки.

Метод предимплантационного диагностирования генетических патологий предполагает обнаружение отклонений развития, наследуемых зародышем по генетическому признаку, от родителей. Следует заметить, что у малыша не всегда проявляются симптомы генетических дефектов и мутаций, если его родители (или один из них) являются носителями плохих генов.

Здесь всё зависит от их комбинации у крохи. Ребёнок может унаследовать от мамы и папы или рецессивный, или доминантный признак патологии. Например, если крохе передался доминантный ген, который преобладает над неизменённым, то риск проявления генетического заболевания достигает 50%. Если оба родителя являются носителями рецессивного гена, клинические симптомы генетической патологии у их малыша проявятся только при унаследовании сразу 2-х рецессивных генов. Определить комбинацию генетического материала, переданного от родителей зародышу, помогает генетика эмбрионов при ЭКО.

Идея выполнения предимплантационной генетической диагностики впервые возникла задолго до появления на свет первого малыша, зачатого искусственным путём. Работа над совершенствованием методики предварительного генетического исследования сформированных зародышей имеет следующие вехи.

  • 1967 год — учёные Р. Гарднер и Р. Эдвардс публикуют научную статью о выполнении биопсии зародышей кролика, которая помогла определить пол до их помещения в матку. В своей публикации исследователи говорят, что подобные процедуры в будущем можно проводить и для человека.
  • 1990-е годы. Появляется возможность проведения ПГД для людей. Процедура экстракорпорального оплодотворения достигла высокого технологического уровня, стала более совершенной. Успешно выполнена разработка полимеразной цепной реакции (ПЦР), благодаря чему стало возможным проведение анализов ДНК отдельных клеток живого организма.
  • 1989 год — предприняты успешные попытки определения пола у человеческого зародыша посредством ПЦР-анализа дробящихся клеток (бластомеров) эмбриона.
  • 1990 год — супружеские пары, имеющие риск генетических патологий по рецессивной, Х-сцепленной болезни, успешно прошли процедуру определения пола с применением технологии ПЦР-анализа, и после неё родили здоровых малышей.
  • 1990 год — впервые проведена диагностика моногенной патологии до оплодотворения яйцеклетки. В работе использовался метод ПЦР-анализа полярных телец из яйцеклетки.
  • 1992 год — на свет появился малыш, который, находясь в эмбриональном состоянии, прошёл процедуру ПЦД с диагностированием моногенной патологии (муковисцидоза).

Позже система предимплантационной генетической диагностики была усовершенствована. Для выявления хромосомных аномалий плода и пола зародыша стали использовать методику флуоресцентной гибридизации (FISH). В 2012 году метод FISH был признан устаревшим. Его постепенно вытесняет технология сравнительной геномной гибридизации.

Генетический анализ при ЭКО проводится для достижения определённых целей.

  1. Сократить риск зачатия младенца с генетическими отклонениями у родителей, которые являются носителями некачественного генетического материала.
  2. Убрать эмбрионы, которые имеют генетическую предрасположенность к неизлечимым или плохо поддающимся терапии заболеваниям.
  3. Убрать зародыши, у которых обнаружены аномалии кариотипа.
  4. Определить резус-фактор эмбриона, чтобы появилась возможность исключить риски развития гемолитических патологий у младенца.
  5. Выяснить половую принадлежность будущего ребёнка и пресечь наследование генетических болезней, сцепленных с полом.
  6. Выяснить причины, по которым предыдущие попытки сделать ЭКО оказались безуспешными, а имплантация эмбриона не произошла.
  7. Выполнить процедуру HLA-типирования, которая поможет выбрать эмбрион для зачатия ребёнка-донора. Этот способ используют, если у родителей есть больной малыш, которому необходим донорский орган. По сути, зачатый посредством ЭКО младенец становится спасителем для своего брата или сестры.

Генетическое исследование сформированных эмбрионов способствует выявлению множества наследственных заболеваний. Например, ПГД моногенных патологий помогает обнаружить:

  • болезнь Тея-Сакса;
  • муковисцидоз;
  • миодистрофию Дюшенна;
  • гемофилию типа А;
  • серповидно-клеточную анемию.

Генетический анализ выявляет и хромосомные аномалии. Точнее, в лаборатории изучают зародыш на предмет наличия 9-ти хромосомных отклонений:

  • трисомия 21-й хромосомы (провоцирует развитие синдрома Дауна у плода);
  • патологии 18-й хромосомы (развитие синдрома Эдвардса);
  • патологии 16-й, 17-й, 18-й хромосом;
  • нарушения, связанные с 13-й хромосомой (у малыша диагностируется синдром Патау);
  • синдром Клайнфельтера;
  • синдром Шерешевского-Тернера;
  • отклонения в 22-й хромосоме (диагностирование у малыша синдрома «кошачьих зрачков»).

Предимплантационная генетическая диагностика также способствует выявлению:

  • почечного поликистоза;
  • торзионной дистонии;
  • анемии Фанкони;
  • фенилкетонурии;
  • миодистрофии;
  • пигментозного ретинита;
  • пузырчатки;
  • ретинобластомы;
  • ахондроплазии;
  • миопатии;
  • миодистрофии.

Выполнение предимплантационной генетической диагностики становится возможным только в составе комплекса процедур ЭКО /ИКСИ (искусственно инсеминации мужской семенной жидкости). Такая необходимость возникает потому, что при выполнении стандартного протокола ЭКО к одной женской яйцеклетке добавляют большое количество мужских половых клеток. Получается, что лишние сперматозоиды в процессах оплодотворения участия не принимают. Однако они сохраняются, и могут попасть в биоматериал, который берётся для генетического предмиплантанционного анализа.

Предимплантационная генетическая диагностика, цена которой колеблется в пределах 50-120 тысяч рублей, пациенткам с низким материальным достатком кажется дорогостоящей процедурой с высокими рисками. Однако по сравнению с общей суммой за ЭКО стоимость диагностической проверки невелика. Манипуляция проводится в рамках общей программы женщинам, которые решились на искусственное оплодотворение.

Цена ПГД

Преимплантационная генетическая диагностика стоит немало. Ценовой промежуток начинается от 50 000 и заканчивается 130 000. В цену входят дорогостоящее оборудование и современные недешевые материалы. Так же стоимость зависит от количества эмбрионов, которые будут исследоваться. Решившись на процедуру ПГД можно заказать обследование по одной патологии или провести диагностику по полной программе. Если процедуру делают специалисты высшего класса на профессиональном оборудовании, вероятность желаемого положительного исхода повышается.

Показания к ПГД

На дороговизну ПГД можно посмотреть и с другой стороны. Если существует высокий риск получения генетически нездорового малыша, то он может с большей вероятностью родиться. Нездоровому ребенку пожизненно будет необходим специальный уход, недешевое лечение и общее содержание. Плюс душевные муки родителей, страдающие за свое чадо, будут беспокоить их всегда. Все это в совокупности существенно превышает названную стоимость ПГД. Получается все-таки, что ПГД лучше провести.

Генетический анализ эмбрионов при ЭКО : основные показания

ПГД несмотря на свою необходимость, эффективность и безболезненность имеет несколько противопоказаний к проведению:

  1. Полученный эмбрион на 2 сутки своего развития имеет менее, чем 6 бластомеров.
  2. Образование фрагментов эмбриона составляет больше, чем 30% (нормальное значение равняется 25%).
  3. В эмбрионе присутствуют многоядерные бластомеры.

Целями ПГД могут быть:

  • снижение риска рождения ребенка с генетическими аномалиями у носителей генных заболеваний
  • выявление эмбрионов с генетической предрасположенностью к тяжелым болезням
  • «отсев» эмбрионов с аномалиями кариотипа
  • выявление причин отсутствия имплантации в предыдущих попытках ЭКО
  • проведение НLA-типирования для подбора будущего ребенка в качестве донора больному брату или сестре
  • определение пола для предотвращения дальнейшей передачи заболеваний, сцепленных с полом
  • определение резус-принадлежности для исключения развития у ребенка гемолитической болезни

При этом основными показаниями к проведению ПГД являются:

  • возраст родителей (матери — старше 35, отца — старше 40 лет)
  • носительство генетических и хромосомных патологий в половых клетках
  • серьезные нарушения сперматогенеза (олигозооспермия, азооспермия, олигоастенотератозооспермия)
  • наличие двух и более неудачных попыток ЭКО
  • привычное невынашивание беременности (более двух самопроизвольных выкидышей)
  • смерть детей от предыдущих беременностей в результате резус-конфликта

С помощью ПГД у эмбриона можно выявить:

  • болезнь Гоше
  • анемию Фанкони
  • болезнь Геттингтона
  • торзионную дистонию
  • нейрофиброматоз
  • поликистоз почек
  • синдромы Дауна, Эдвардса,Альперта, Х-ломкой хромосомы
  • муковисцидоз
  • гемофилию
  • фенилкетонурию
  • пигментозный ретинит
  • миодистрофию
  • ретинобластому
  • пузырчатку
  • миопатию
  • ахондроплазию
  • многие другие генетические заболевания

Проведение предимплантационной генетической диагностики рекомендовано одиноким женщинам или семейным парам, у которых существуют медицинские показания для такой процедуры. Генетическое исследование эмбриона перед подсадкой в матку проводится в следующих случаях.

  1. Родители (либо один из них) являются пассивными или активными носителями наследственных болезней. В связи с этим появляется большой риск, что серьёзные генетические патологии (моногенные или связанные с перестройкой хромосом), передадутся плоду.
  2. Возраст родителей. Предимлантационную генетическую проверку зародышей нужно проводить обязательно, если будущей матери — более 35 лет, а будущему отцу — 39-40 лет. Чем старше пациенты клиник репродуктологии, тем выше у них риск зачать малыша, имеющего врождённые патологии, не связанные с носительством родителями мутационных генов.
  3. Резус-конфликт, приводящий к гибели плода.
  4. Наличие в яйцеклетках и спермиях хромосомных и генетических отклонений.
  5. Более 2-х безуспешных попыток ЭКО.
  6. Спермограмма будущего отца свидетельствует о наличии серьёзных проблем со здоровьем (азооспермия, олигозооспермия, большое количество дефектных спермиев в эякулятной жидкости).
  7. В анамнезе женщины присутствует более 2-х самопроизвольных абортов, которые произошли на ранних стадиях беременности.
  8. Если у родителей уже есть ребёнок, страдающий от тяжёлой патологии, и ему необходимы стволовые клетки, то рождение ещё одного малыша (который может стать донором) является острой необходимостью. Данная методика относится к системе HLA.

Проведение ПГД по медицинским показаниям перед искусственным оплодотворением в дальнейшем исключает необходимость пренатальной диагностики, увеличивающей риски преждевременного прерывания беременности.

Не всегда предимплантационная диагностика эмбрионов проводится только по показаниями при ЭКО. ПГД супружеская пара может сделать по своей инициативе, если они желают точно знать, что их малыш родится здоровым. ПГД при ЭКО избавит будущих родителей от лишних переживаний.

Существуют также показания для ПГД. ЭКО в некоторых случаях предполагает обязательное использование преимплантационной диагностики. Необходимость в этой процедуре определяет врач, который проводит ЭКО.

ПГД проводится по следующим показаниям:

  • Возраст женщины старше 34 лет, а мужчины – 39 лет;
  • Присутствие в анамнезе более двух неудачных попыток ЭКО;
  • Наличие в анамнезе более двух выкидышей;
  • Родители (один из них) имеют генетические транслокации, хромосомные перестройки, инверсии и иную генетическую патологию.
  • Более 3 неэффективных переносов эмбрионов надлежащего качества у женщин моложе 35 лет.

Чтобы пройти обследование, необходима консультация генетика, именно этот специалист назначит ПГД. Цена при этом зависит от выбранного метода. Несмотря на стоимость, целесообразность проведения данной диагностики трудно оспорить. Ее достоверность достигает 97%.

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.

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.

Как и когда осуществляется диагностика эмбриона методом a-CGH

ПГД методом a-CGH проводится in vitro в конце 3 этапа протокола ЭКО, на 5 день после оплодотворения полученных яйцеклеток. В этот период эмбрион развивается уже до стадии бластоцисты, что дает возможность прицельного забора при биопсии нескольких клеток его трофэктодермы. Пул собственно эмбриональных тканей при этом не затрагивается, это минимизирует вероятность их критичного повреждения.

Поэтому грамотно проведенная ПГД не оказывает негативного влияния на потенциал имплантации исследуемых эмбрионов.

Из полученных клеток выделяются геномные образцы, которые и будут анализироваться в ходе предимплантационной генетической диагностики. При этом не требуется предварительной специализированной культивации полученного биоптата, исследование может быть начато практически сразу же после биопсии.

При проведении ПГД биопсии подвергаются не все полученные в ходе ЭКО эмбрионы, а лишь отобранные морфологически полноценные экземпляры. Остальные признаются неперспективными и утилизируются.

После биопсии эмбрионы криоконсервируются. Ведь в случае a-CGH результат предимплантационной генетической диагностики может быть получен через несколько суток, когда допустимый срок переноса эмбриона уже пройдет.

Диагностика эмбриона методом a-CGH позволяет обнаруживать только хромосомные аномалии, причем анализу подвергается сразу весь геном. А вот мозаицизм, локальные генные мутации, моногенные заболевания с его помощью выявить невозможно. Это является одним из основных недостатков методики. Так что при имеющемся риске развития генных аномалий предпочтение отдается другим вариантам ПГД.

  • количественные хромосомные аномалии (числовые аберрации хромосом);
  • анеуплоидии;
  • несбалансированные перестройки (транслокации) хромосомного материала.

Предимплантационная генетическая диагностика (ПГД) - Диагностика эмбриона методом a-CGH

Метод a-CGH не показателен в случае сбалансированных хромосомных переносов, мозаицизма. Не дает он возможности также определить плоидность эмбриональных клеток.

Врачи практикуют четыре способа ПГД. Это FISH, CGH, PCR, NGS. Рассмотрим их по отдельности.

Метод FISH

Расшифровывается он как флуоресцентная гибридизация in situ. Или по-другому его можно назвать молекулярно-цитогенетический метод. Его часто используют в странах СНГ. FISH применяют для интерфазных и метафазных ядер. Способ позволяет выявить последовательность ДНК на исследуемой хромосоме. По цене он является самым недорогим методом диагностики. По времени исследование занимает около 4-5 часов. У FISH есть недостаток: его методика не позволяет проверить все хромосомы.

Еще fish-метод помогает:

  1. Осуществить ПГД эмбрионов, которые являются носителями хромосомных перестроек.
  2. Делать скрининг-исследование по часто встречающимся анеуплоидиям хромосом.
  3. Сразу определять пол планируемого ребенка.

С его помощью можно проверить все хромосомы. Исследование занимает достаточно долгий промежуток времени. По цене оно дорогостоящее. Его особенность: полученные бластоцисты замораживают, а дальнейший перенос осуществляют с помощью криопротокола. Кроме этого, этот метод проверяет эмбрионы, у которых хорошо выражен сильный потенциал к дальнейшей имплантации. Так же при CGH существенно снижается риск неверного диагноза, благодаря биопсии большого числа стволовых клеток.

Метод PCR

Он позволяет правильно диагностировать болезни, которые возникают по причине доминантных и рецессивных мутаций (например, такие заболевания как муковисцидоз, гемофилия). PCR выявляет хромосомные нарушения, определяет антигены HLA и принадлежность эмбрионов по резусу. Методика ПЦР проверяет и близких родственников.

Метод NGS

Расшифруем: Now-Generation Sequencing. Переводится как высокопроизводительное секвенирование. Это самая инновационная диагностика. При NGS проверяют последовательность ДНК, тем самым точно устанавливают генетическую патологию. Новая технология постепенно вытесняет первую методику FISH и находит обширное применение в зарубежных центрах ЭКО. Практика показала, что успех наступает в 70% случаев.

Конечно, самый большой страх женщины, это родить генетически нездорового малыша. Метод ПГД позволяет отсеять генетически больных эмбрионов, тем самым сразу дает ребенку здоровье. Родителям не приходится бояться за здоровье долгожданных детей. Если кто-то полагает, что генетические исследования делают ребенка по шаблону, то это не так.

ЭКО совместно с ПГД сильно повлияло на приговор «бесплодны». Точнее, это уже не приговор, а особенное заболевание, которое легко обходится с помощью ЭКО. Метод позволяет преодолеть ряд трудностей со здоровьем, а именно:

  • Непроходимость маточных труб.
  • Отсутствие маточных труб.
  • Истощение яичников.
  • Отсутствие длительное время процесса овуляции.
  • Нарушение работы яичников.
  • Спайки в малом тазу.
  • Отсутствие половых желез.

Даже, если у женщины отсутствует матка, проблему все равно можно решить. Но при этом яичники ее должны нормально функционировать. Для этого у женщины забирают яйцеклетки, оплодотворяют их спермой супруга и помещают зародыш в тело другой женщины (например, родственницы или суррогатной матери).

ПГД абсолютно безопасная процедура. Процедуру диагностики делают на максимально малом сроке, когда из каждой забранной клетки может получиться полноценный организм. Вреда здоровью эмбриона не будет, соответственно, будущий ребенок так же будет здоров.

Генетика продолжает развиваться. Она позволяет заранее получить здоровое потомство и будущих родителей, у которых с большей вероятностью будут отсутствовать генетические заболевания. Взрослый человек реально оценивает будущее, он заранее хочет дать малышу полноценную жизнь и в дальнейшем от него получить потомство (внуков). Генетика в этом, безусловно, помогает.

Итак, метод предимплантационной генетической диагностики является дополнением ко всей программе ЭКО. Не стоит обращать внимание на стоимость процедуры. Если уже найдены деньги на само ЭКО, то остальные необходимые средства – это мизер. Здоровье ребенка не стоит такой экономии.

Возможные преимущества генетического анализа

В первую очередь для того, чтобы провести анализ ПГД необходимо иметь генетический анализ будущих родителей. По этой причине, первый этап анализа — генетический анализ родителей. То есть, обнаружить генетические риски (мутации), которые вызвали болезнь. После получения результата, мы должны разработать правильный метод диагностики будущих зародышей в лаборатории экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) (информативность).

После того, как предыдущие этапы ПГД завершены (генетический анализ и информативность), мы сможем начать проведение цикла ПГД. Для этого, пара должна будет провести процедуру экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). Мы должны будем подождать пока эмбрионы, полученные в этом процессе, не разделятся, чтобы сделать забор нескольких клеток эмбриона (биопсия эмбриона).

Генетический анализ эмбрионов, пгд эмбриона

В этом случае проводится биопсия трофэктодермы (участок эмбриональной ткани, из которой развивается плацента) бластоциста, и подсчитывается количество хромосом эмбриона, чтобы выбрать эмбрионов с нормальным количеством хромосом.

До сих пор обсуждается вопрос о преимуществах ПГД, для анализа хромосомных мутаций (SGP): увеличивается ли процент успешной имплантации эмбриона при вспомогательных методах оплодотворения? Далее, представлены основные плюсы и минусу диагностики.

Только эмбрионы с нормальным количеством хромосом гарантируют рождение здорового ребенка. Таким образом, в случае качественных эмбрионов, с помощью анализа SGP, врачи могут обнаружить и выбрать эмбрионы с нормальным количеством хромосом, и исключить все те, которые не рекомендуются к переносу и не гарнируют рождение здорового ребенка, даже если это качественные эмбрионы.

Существуют генетические мутации, которые несовместимы с жизнью и затрудняют развитие эмбриона на раннем этапе и даже имплантацию в матку. SGP позволяет исключить эти эмбрионы, оптимизируя количество переносов.

Среди хромосомных мутаций существует несколько менее губительных для имплантации эмбриона, но которые затрудняют здоровое развитие зародыша и могут вызвать аборт, или же проявятся различные заболевания у ребенка, как например: синдром Дауна, Патау или Эдвардса. Все эмбрионы, которые могут привести к данным заболеваниям или ситуациям, будут исключены благодаря SGP.

С помощью SGP, мы избегаем переноса эмбрионов, которые не гарантируют рождение здорового ребенка, так как они будут исключены. После исследования, мы отберем только те эмбрионы, которые гарантируют успешную беременность, и не будем терять время на перенос эмбрионов, которые не будут развиваться и не гарантируют рождение здорового ребенка.

Низкая стоимость

Возможно, многие считают, что стоимость предимплантационной генетической диагностики эмбрионов высока, но тщательное исследование каждого эмбриона помогает избегает, замораживание и содержание эмбрионов, которые очевидно здоровы, но генетически нет. Благодаря этому анализу, Вы сможете избежать расходов за переносы эмбрионов, которые не гарантируют здоровую и успешную беременность.

Предимплантационная генетическая диагностика эмбрионов позволяет уменьшить уровень сомнений пациентов. С одной стороны, диагностика гарантирует здоровый эмбрион и применение передовой технологии. С другой стороны, снижает вероятность аборта, эмоциональный стресс, особенно в случае пациентов с невынашиванием плода или многократными неудачными попытками.

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

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.

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.

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)

Фото: Генетика эмбрионов при ЭКО : история возникновения

Предимплантационная генетическая диагностика эмбрионов, стоимость которой довольно высока, обладает своими преимуществами и недостатками.

Достоинства процедуры:

  • отобранные после диагностики эмбрионы полностью здоровы, поэтому в слизистую матки при проведении искусственного оплодотворения помещается качественный материал;
  • вероятность развития хромосомных аномалий у плода после ЭКО с ПГД минимальна, поэтому женщине не нужно будет делать аборт;
  • риски повреждения эмбриона при генетическом анализе минимальны и составляют меньше 1%;
  • генетический анализ ЭКО медицинские специалисты признали безвредным (процедура проводится, когда зародыш находится на раннем этапе развития, его клетки при делении могут взаимозаменяться и взятые для биопсии бластомеры быстро замещаются другими, здоровыми клеточками);
  • вероятность возникновения у плода врождённых пороков развития практически равна нулю;
  • повышается успешность терапии бесплодия;
  • исключается вероятность резус-конфликта у матери и плода;
  • определяется пол будущего малыша (эта информация актуальна для родителей, которые являются носителями наследственных болезней, связанных с полом);
  • подбирается зародыш, обладающий гистологической совместимостью и подходящий для донорства сестре или брату, страдающих тяжёлыми заболеваниями (например, онкологией).

Отрицательные моменты генетической диагностики перед ЭКО:

  • преимплантационная генетическая диагностика, цена которой многим пациенткам кажется непомерно высокой, всё-таки имеет минимальные риски нарушения целостности зародыша в результате биопсии;
  • сохраняется вероятность появления ложных результатов генетического анализа, подсадки в матку эмбриона с плохой генетикой, ошибочного «отсеивания» здоровых зародышей (в связи с этим женщинам, которые уже забеременели после ЭКО , специалисты рекомендуют пройти дополнительную диагностическую проверку, взять для анализа ворсинки хориона, выполнить амниоцентез);
  • самое тщательное лабораторное исследование эмбрионов не даёт полной гарантии того, что все эмбрионы с дефектами и генетическими отклонениями будут исключены (метод характеризуется 95-97% достоверностью, однако остаётся риск беременности с наличием аномалий у плода);
  • генетическое исследование эмбрионов перед имплантацией в матку не даёт 100% гарантий того, что процедура ЭКО пройдёт успешно (согласно статистике, выполнение стандартных протоколов ЭКО проходит успешнее, нежели подсадка зародышей с их предварительным генетическим исследованием в лаборатории).