Когда провели сравнение уровня фрагментации cfDNA в фолликулярной жидкости с трехдневными эмбрионами, которые образовались в результате оплодотворения яйцеклеток, полученных из исследуемых фолликулов, оказалось, что между уровнем фрагментации и качеством эмбрионов есть прямая зависимость. У здоровых эмбрионов уровень фрагментации был на 25 % меньше, чем у эмбрионов с патологиями. Объяснили ученые данный феномен тем, что между зернистыми клетками и ооцитом существует тесная связь и происходит постоянный «обмен сигналами», поэтому при нарушении развития этих клеток наблюдается нехватка «положительных сигналов», и развитие ооцита тоже страдает. По другой версии, механизм снижения качества ооцитов может быть связан с отрицательным влиянием «больных» зернистых клеток на развитие яйцеклетки путем выработки повышенного количества «негативных сигналов».
Можно сделать приблизительно такой вывод: высокая концентрация cfDNA в фолликулярной жидкости имеет связь с низким качеством эмбрионов.
Новое революционное открытие в репродуктивной медицине может помочь не только более качественно подобрать яйцеклетки для ЭКО, но и найти лучших женщин-кандидатов для проведения этой процедуры и получения более качественных донорских яйцеклеток. Все больше внимания уделяется изучению эмбриотоксических факторов, то есть веществ, приводящих к гибели эмбрионов у пар, страдающих спонтанными выкидышами. Возможно, между уровнем cfDNA в фолликулярной жидкости и этими факторами тоже существует связь. Но это следует выяснить путем новых клинических исследований.
Никто не знает, как можно определить качество яйцеклетки до ее оплодотворения. Для диагностики используют фолликулярную жидкость. Она содержит свободно плавающую ДНК, которая может быть хорошим маркером качества яйцеклетки. В настоящее время используется метод неинвазивного пренатального кариотипирования. Другие методы пока находятся в стадии исследования.
Предымплантационное генетическое тестирование
В большинстве публикаций, посвященных теме репродуктивных технологий, фигурируют данные о большей частоте пороков развития у плодов и новорожденных после ЭКО по сравнению с общей популяцией. Однако недавно появились данные, что предымплантационное генетическое тестирование не только понижает количество беременностей с плодами, пораженными пороками развития, хромосомными и генетическими заболеваниями, но и повышает уровень успешного проведения ЭКО и рождения здоровых детей. Объясняются эти утешительные сведения тем, что такое тестирование может отсеять дефектные эмбрионы еще до проведения ЭКО. Фактически проводится селекция здоровых эмбрионов, использование которых повысит шансы на получение здорового потомства.
Вокруг предымплантационного генетического тестирования в недавнем прошлом разгоралось много дискуссий, особенно в плане безопасности этой процедуры для самого эмбриона. Поскольку этот вид тестирования недешевый и требует как сложного технического оснащения, так и специалистов для его проведения и интерпретации, стоимость ЭКО в целом повышается. А значит, повышается и частота злоупотреблений этим тестированием.
Виды предымплантационного тестирования
В современной репродуктивной медицине имеются две разновидности предымплантационного тестирования: предымплантационный генетический скрининг (ПГС) и предымплантационная генетическая диагностика (ПГД). В реальности четких отличий между двумя видами тестирования не существует, так как они проводятся практически одними и теми же методами, но цели их проведения все же различаются.
При ПГС проводят выявление (случайное) аномального хромосомного набора у эмбрионов, готовых к подсадке, и чаще всего этим видом тестирования пользуются в тех случаях, когда важную роль играет возрастной фактор. От 40 до 60 % всех эмбрионов вообще – некачественные, а с возрастом женщины количество бракованных эмбрионов возрастает, к 40 годам достигая 80 %, что уменьшает возможность успешной имплантации после ЭКО до 6 %. Поэтому все чаще предымплантационный генетический скрининг используют у пар старше 35–37 лет, хотя четких рекомендаций, с какого возраста проводить ПГС, пока не существует.
В отличие от диагностики, скрининг может быть поверхностным, то есть с его помощью выясняют общее количество хромосом и отсутствие грубых «поломок» в них.
ПГД позволяет определить наличие пораженных генов или изменения в хромосомах, если в роду или семье были генетические и/или хромосомные заболевания. Существует около 200 заболеваний, связанных с «поломкой» всего лишь одного гена (кистозный фиброз, бета-талассемия, миотоническая дистрофия, синдром Марфана, мышечная дистрофия Дюшенна, гемофилия А и др.), включая возникновение наследственных видов рака (ретинобластома, рак молочной железы и др.).
Подобная диагностика важна и для определения пола будущего ребенка, поскольку ряд наследственных заболеваний может передаваться исключительно через половые хромосомы.
Технология проведения тестирования
Существует несколько технологий определения кариотипа и ДНК, в том числе полученной всего из одной клетки. Все технологии имеют свои преимущества и недостатки, поэтому результаты могут быть и ложноположительными, и ложноотрицательными, что требует от врача учета многих других важных фактов из истории семейной пары для принятия правильного решения.
Материал для исследования путем биопсии может быть получен из оплодотворенной яйцеклетки (через 8-14 часов после ее оплодотворения), и обычно такое тестирование проводится в странах, где получение клеток эмбриона запрещено. Этот сложный метод тестирования имеет много погрешностей.
После оплодотворения яйцеклетка начинает делиться без увеличения ее размеров, что приводит к возникновению бластомера: сначала 2 клетки, дальше – 4, 8 и 16 клеток. При проведении биопсии используют обычно 1 клетку на стадии 8-клеточного (3-дневного) эмбриона. В прошлом для тестирования брали две клетки, но оказалось, что забор ¼ (25 %) клеточного состава будущего ребенка часто негативно отражался на развитии эмбриона. При этом наблюдалась и потеря других клеток (до 33 % клеточного состава эмбриона). На получение результатов уходит от 1 до 2 дней, поэтому подсадку проводят чаще всего на 5-6-й день развития эмбриона. Такой вид биопсии сопровождается ухудшением имплантации эмбрионов – она снижается до 39 %.
Деление бластомера продолжается, и начинают формироваться определенные части плодного яйца – так возникает морула, а за ней бластоцист, который содержит внутри уже небольшое количество жидкости, что позволяет провести забор от 5 до 10 клеток эмбриона. Большее количество клеток для исследования повышает качество диагностики, поэтому таким видом предымплантационного генетического тестирования сейчас стали пользоваться чаще.
Неинвазивный предымплантационный генетический тест
В 2014 году были опубликованы доказательные данные о наличии обрывков ДНК (cell-free DNA) 5-6-дневного эмбриона в культивированной среде (жидкость, в которой содержат эмбрионы до подсадки). Сначала был выделен ген TSPY1, который можно найти только на Y-хромосоме, что подтвердило, что это ДНК ребенка, а не матери. В 2016 году был проведен скрининг 24 хромосом на 3-5-й эмбриональный день. Оказалось, что чувствительность такой диагностики 88 %. Улучшение технологий в оценке фрагментов ДНК повысило чувствительность этого тестирования.
