Пгд эмбриона — что это?

ПГД эмбриона при ЭКО — что это такое?

Когда началось использование ПГД в медицине?

Использование ПГД стало возможным только после того, как была разработана полимеразная цепная реакция, позволяющая анализировать структуру ДНК. Кроме того, проведение этой дополнительной вспомогательной репродуктивной технологии невозможно без ЭКО.

Поэтому впервые ПГД была использована в 1989 году. Был проведен анализ бластомера (клетки) эмбриона, пребывающего на стадии дробления. Он состоял из 6-8 одинаковых клеток. Процедура была выполнена успешно. У супружеской пары, имевшей повышенный риск Х-сцепленного заболевания, в 1990 году родился здоровый ребенок.

В 1992 году впервые была проведена ПГД моногенного заболевания (муковисцидоз). Некачественный эмбрион был отбракован. Женщине перенесли эмбрион без генетических заболеваний и мутаций, и у неё родился здоровый ребенок.

В 2012 году для диагностики хромосомных аномалий начал широко применяться метод FISH. С этого момента метод сравнительной гибридизации стал вытесняться из медицинской практики.

Кому требуется ПГД?

Ежегодно в России тысячи детей рождаются после ЭКО. Но не всегда во время этой процедуры выполняется преимплантационная генетическая диагностика. ПГД проводится по показаниям. Основные из них:

  • носительство хромосомной аберрации или генетического заболевания у одного или обоих будущих родителей;
  • возраст женщины более 35 лет;
  • возраст мужчины 40 и более лет;
  • тяжелые нарушения сперматогенеза у мужчины;
  • привычное невынашивание беременности (2 и более случая перинатальных потерь в анамнезе);
  • 3 и более неудачных попыток ЭКО;
  • необходимость предотвращения возможного резус-конфликта;
  • отягощенный семейный анамнез (выкидыши, мертворождения, хромосомные мутации и т.д. среди ближайших родственников супругов).

Возраст женщины – один из весомых факторов риска генетических аномалий у ребенка. Поэтому даже при отсутствии в анамнезе перинатальных потерь и неудачных ЭКО, после 35 лет лучше провести ПГД.

По статистике, риск рождения ребенка с хромосомными аберрациями составляет для женщин разного возраста:

  • в 30 лет – 0,26%;
  • в 40 лет – 1,6%;
  • в 45 лет – 5,26%.

Таким образом, в 45 лет одна из 19 беременностей заканчивается выкидышем или рождением больного ребенка по причине хромосомных перестроек. Эти последствия можно предотвратить с помощью ПГД.

Почему возникают мутации?

Мутации – не такое редкое явление, как многие считают. Около 70% эмбрионов не реализуются в беременность именно по причине генетических дефектов. Чаще всего после оплодотворения такая яйцеклетка погибает до имплантации. То есть, она не встраивается в стенку матки. Если же это происходит, велик риск самопроизвольного аборта. На определенном этапе плод перестает развиваться. Это обычно происходит в первом триместре, когда закладываются основные органы и ткани. Реже хромосомные мутации оказываются совместимыми с жизнью. Тогда у пары рождается больной ребенок.

Причины мутаций – это нарушение процесса дозревания яйцеклеток или сперматозоидов. В 85% случаев дефектные гены несут женские клетки, ещё в 15% – мужские. Причина заключается в том, что яйцеклетка – более сложная структура. Поэтому при её производства у организма больше шансов допустить ошибку.

Мутации могут быть спонтанными или наследуемыми. Хромосомные мутации обычно спонтанные. По наследству они передаются очень редко. А вот генные – наоборот, чаще наследуются. Таких заболеваний существует огромное количество. Проверить эмбрион на их все невозможно. Поэтому перед ПГД супружеская пара проходит генетическое консультирование, чтобы знать, какие именно болезни следует искать.

Когда риск генетических проблем у ребенка считается высоким?

Процедура ПГД не выполняется всем подряд. Её делают только тем, когда относят в группу. Таких групп две:

  • родители, которые могут передать ребенку наследственную патологию;
  • высокий риск образования анеуплоидных гамет при нормальном кариотипе.

ПГД при ЭКО всегда проводится носителям генных и хромосомных аномалий. Существует очень большая вероятность, что они будут переданы ребенку. Поэтому при проведении ПГД при ЭКО многие эмбрионы будут отбракованы. Их не станут переносить в матку. Соответственно, не родятся дети с генетическими или хромосомными мутациями, которые напрямую наследуются от родителей.

В число заболеваний, при которых делают ПГД эмбриона, входят:

  • моногенные болезни: (аутосомно-рецессивные, аутосомно-доминантные, сцепленные Х‑ или Y половой хромосомой);
  • структурные или числовые аберрации хромосом.

Пациенты с подозрением на мутации в хромосомах подлежат обследованию у генетика. Многие хромосомные патологии обнаруживаются в анализе крови, которые супруги могут сдать в случае повторяющихся неудачных ЭКО или привычных выкидышей. Однако иногда они в ходе генетической диагностики не выявляются. Бывают случаи механицизма – когда часть клеток у человека имеют хромосомные аберрации, а другие нормальные. В такой ситуации поможет консультация генетика, исследование материала абортусов или эмбрионов.

Вторая группа пациентов, нуждающихся в предимплантационной генетической диагностике, это люди с высоким риском по образованию анэуплоидных гамет. При этом у них может сохраняться нормальный соматический кариотип. То есть, набор хромосом в неполовых клетках соответствует норме.

Такую генетическую диагностику называют предимплантационным скринингом. В ходе ПГД при ЭКО у всех эмбрионов считают количество хромосом, определяют их структуру. В разных клиниках используются разные диагностические подходы. Число хромосом, на которые проводят ПГД при ЭКО, может быть различным. Проверяют от 8 до 22 пары. При проведении генетической диагностики на меньшее количество хромосом проверяются те из них, в которых мутации бывают чаще всего. Если же используется максимальное исследование, оно может стоить дороже, но обнаруживает даже те аберрации, которые наблюдаются реже.

Установлено, что исследование всего 5 пар хромосом в ходе ПГД при ЭКО позволяет обнаружить 40% всех мутаций у эмбрионов, достигших стадии бластоцисты. Оценка состояния 12 хромосом обнаруживает 90% хромосомных перестроек.

В группу высокого риска по анэуплоидиям входят по возрасту, отягощенному анамнезу (неудачные ЭКО, выкидыши) или результатам спермограммы (тяжелые нарушения с выраженной олигоастенотератозооспермией с высокой вероятностью приведут к хромосомным аберрациям у плода). Поэтому такие пациенты нуждаются в генетической диагностике. Перед тем как направлять супругов на ПГД при ЭКО, стоит сделать анализ кариотипа.

На генетический скрининг приходится около 60% всех проводимых в мире ПГД при ЭКО. Эта процедура имеет высокую эффективность, так как многие неудачные попытки искусственного оплодотворения и минимум 50% всех выкидышей ранних сроков обусловлены именно хромосомными аберрациями эмбрионов.

Диагностика каких заболеваний проводится?

С помощью ПГД проводится диагностика огромного количества различных заболеваний. Это хромосомные или моногенные патологии. Диагностика проводится как эмпирически, так и целенаправленно. Эмпирическая диагностика используется в случаях, когда у родителей или их родственников не обнаружены какие-либо наследственные заболевания. Тогда эмбриологи ищут те болезни, что чаще всего встречаются. В иных случаях путем генетического консультирования врачи устанавливают, что родители могут быть носителями генов:

  • муковисцидоза;
  • гемофилии;
  • фенилкетонурии;
  • тугоухости;
  • серповидно-клеточной анемии;
  • миодистрофии Дюшенна;
  • болезни Гоше и т.д.

Количество генных заболеваний, на которые проводится обследование эмбриона, исчисляется сотнями.

Все пары исследуют на хромосомные аномалии. Это могут быть лишние или недостающие хромосомы, изменение их положения, обмен фрагментами генетического материала, отсутствие частей хромосом и т.д.

Наиболее частые патологии – это синдромы Патау, Дауна, Эдвардса, кошачьего крика, Клайнфельтера, Шерешевского-Тернера, Прадера-Вилли.

Когда проводится генетическая диагностика?

Исследоваться могут разные части женских половых клеток или эмбрионов. Используются три подхода:

  • Исследование полярных телец. Это клеточные образования, возникающие при созревании ооцита. Они не играют роли в оплодотворении. Поэтому полярные тельца без ущерба для яйцеклетки могут быть удалены и исследованы. Метод позволяет получить информацию о хромосомном наборе женской гаметы. Но он не гарантирует полноценности генетического материала эмбриона.
  • Исследование бластомера. Клетку эмбриона берут на 3 день его развития. В это время он имеет обычно от 6 до 8 клеток (бластомеров). Исследование позволяет определить большинство мутаций. Но имеет одно слабое место – не может быть определен мозаицизм. Это мутация, при которой разные клетки несут разный генетический материал.
  • Исследование трофэктодермы. Это клетки эмбрионального происхождения, из которых образуется внешняя оболочка эмбриона. Данный способ диагностики проводится на 5 день, когда эмбрион пребывает на стадии бластоцисты. В этом случае ПГД при ЭКО может обнаружить и мозаицизм, потому что исследуются сразу несколько клеток. Но недостатком такой диагностики является необходимость заморозки эмбрионов, потому что анализ проводится от 1 до 3 дней. Таким образом, перенос приходится откладывать на следующий цикл. Впрочем, хотя это оборачивается дополнительными и финансовыми затратами для пары, на вероятность беременности влияние криоконсервации эмбрионов – только положительное. В криоцикле больше шансов забеременеть, чем в «свежем» цикле, потому что врачам удается добиться наилучшей синхронизации состояния эндометрия и стадии развития эмбрионов.

Таким образом, ПГД при ЭКО можно проводить до оплодотворения, на 3 день развития эмбриона, а также на 5 дней. На практике чаще всего используют последний вариант. Потому что на 5 день исследование будет наиболее достоверным и информативным.

Какие преимущества даёт ПГД?

При ЭКО обычно проводится оплодотворение 3-4 яйцеклеток, и затем они исследуются. Для имплантации выбирается та, которая после оплодотворения не содержит каких-либо генетических и хромосомных отклонений.

Вот основные преимущества, которые дает ПГД при ЭКО будущим родителям:

Эта процедура очень точная. Вероятность, что эмбрион с мутациями будет ошибочно классифицирован как здоровый, составляет в среднем 3,5%.

При этом недостатков ПГД практически не имеет. На стадии бластоцисты эмбрион состоит из одинаковых клеток. Поэтому взятие одной из них для проведения анализа никак не повлияет на дальнейшее развитие плода. Риск случайного повреждения эмбриона во время биопсии не превышает 0,5%, а в хорошей клинике с высококвалифицированными эмбриологами он близок к нулю.

ПГД при ЭКО получил разноречивые отзывы, и в целом эта методика дает возможность проводить качественную профилактику генетических и хромосомных заболеваний у будущего ребенка.

Какие методы используются?

В настоящее время существует 3 основных методики ПГД:

  • ПЦР. Проводится только для выявления генетических заболеваний или отбора резус-совместимых эмбрионов. Позволяет анализировать последовательность нуклеотидов в структуре ДНК. Выявляет гены, ответственные за определенные заболевания.
  • Сравнительная геномная гибридизация. Используется для выявления хромосомных аномалий. На микрочипе генетический материал клеток сравнивается с эталоном.
  • FISH-диагностика. Одна из новых методик, занимающая минимум времени. Используется как альтернатива сравнительной геномной гибридизации. Применяются специальные ДНК-зонды, помеченные красителем и гибридизирующиеся с хромосомной ДНК. Затем при микроскопии определяются подсвеченные участки.

Результаты процедуры:

  • шанс наступления беременности увеличивается в среднем на 10%;
  • вероятность самопроизвольного аборта уменьшается в 2 раза;
  • риск многоплодной беременности снижается в 2 раза;
  • вероятность осложнений во время родов уменьшается на 20%;
  • практически исключается риск хромосомных мутаций или генетических заболеваний (по крайней мере тех, на которые исследуют эмбрион в процессе ПГД).

Подпишитесь на новости Упростите свою жизнь – наша рассылка станет полезной для Вас.

Что такое предимплантационное генетическое исследование (ПГД) и зачем оно назначается при ЭКО + методика проведения

Проходя процедуру экстракорпорального оплодотворения, каждая женщина хочет, чтобы беременность прошла успешно, и родился здоровый ребенок. Однако по статистике, при искусственном зачатии процент положительного исхода процесса составляет всего 30–60%.

Значительно повышает шансы на успех предимплантационная генетическая диагностика зародыша. Но далеко не все будущие мамы понимают суть ПГД при ЭКО, а иногда и вовсе не имеют понятия, что это такое и насколько такая диагностика необходима.

Статья поможет понять смысл, суть и задачи ПГД и ответит на многие вопросы относительно целесообразности проведения процедуры.

Зачем проводится предимплантационная генетическая диагностика (ПГД) при ЭКО

Генетическая диагностика выявляет более 150 наследственных заболеваний. Исследование проводится по хромосомному набору зародышей, при помощи высокоточного диагностического оборудования. Это процедура помогает отобрать высококачественный материал для пересадки в полость матки женщины, что предотвратит преждевременное прерывание беременности или аномальное развитие плода.

Основные цели проведения этого обследования:

  1. Уменьшение риска рождения малыша с генетическими патологиями, унаследованными от родителей.
  2. Установления пола ребенка, что помогает заранее исключить заболевания, сцепленные с половой принадлежностью.
  3. Определение резус-фактора для исключения гемолитических отклонений в развитии эмбриона.
  4. Отсеивание зародышей с аномалиями и неизлечимыми болезнями.
  5. Выявление информации об отрицательном результате ЭКО в прошлом.
  6. Подбор эмбрионов с особой генетической информацией (HLA-типирование), которая поможет в будущем малышу стать донором для своих братьев или сестер.

Какие болезни можно выявить с помощью процедуры

ПГД при искусственном оплодотворении дает возможность заранее исключить целый ряд неизлечимых заболеваний, среди которых:

  • муковисцидоз;
  • глухонемота;
  • болезнь Геттингтона;
  • анемия Фанкони;
  • болезнь Гоше;
  • ретинобластома;
  • нейрофиброматоз;
  • фенилкетонурия;
  • болезнь Верднига-Гоффмана;
  • Хорея Хантингтона;
  • синдром Дауна;
  • гемофилию;
  • миопатию;
  • ахондроплазия;
  • торсионная дистония;
  • поликистоз почек;
  • пузырчатка;
  • синдром Альперса;
  • Мышечная дистрофия Дюшена;
  • пигментозный ретинит;
  • синдром Эдвардса и прочее.

Если перечисленные заболевания будут выявлены еще до внедрения зародыша в матку женщины, такие эмбрионы будут отсеяны. Это исключит необходимость прерывания беременности в дальнейшем. Процедура особенно показана носителям заболеваний на генном уровне.

Когда и кому назначают

У большинства будущих мам, которым врач рекомендовал ЭКО с ПГД, возникает вопрос – стоит ли делать эту процедуру?

Это обследование назначают не каждой пациентке, поскольку стоимость процедуры искусственного оплодотворения значительно увеличивается.

Однако существуют условия, при которых это обследование делается в обязательном порядке:

  1. Будущая мать старше 35 лет. С возрастом увеличивается риск зачатия ребенка с врожденными заболеваниями, несвязанными с наследственными патологиями.
  2. Донор спермы старше 40–45 лет.
  3. Несовместимость резус-фактора, при котором предыдущая беременность закончилась замиранием плода или выкидышем.
  4. У будущих родителей наблюдаются генетические отклонения, которые могут предаться по наследству малышу.
  5. Предыдущие попытки экстракорпорального оплодотворения имели неудачный исход при имплантации.
  6. Раньше имелось 2 и более случаев выкидыша на раннем сроке – с 4 по 8 недель.
  7. У донора было повышенное количество аномальных сперматозоидов либо обнаружено нарушение сперматогенеза – олигозооспермия, азооспермия.

Из этого следует, что ответ на вопрос, нужно ли делать предимплантационную диагностику, кроется в наличии вышеперечисленных признаков. У женщины есть выбор: отказаться от процедуры и выявить патологию в период вынашивания, что потом приведет к прерыванию беременности, либо сделать ПГД и перенести в полость матки здоровый зародыш.

Методы проведения

На сегодня существует 4 метода проведения генетической диагностики эмбриона перед его имплантацией.

И для каждого из них необходимо соответствующее оснащение в помещении, где проводят процедуру.

FISH

В переводе с английского fluorescence in situ hybridization (fish) означает – флуоресцентная гибридизация in situ. Еще его называют молекулярно-цитогентический метод. Это самый доступный по цене способ диагностики, но не самый точный, поскольку нет возможности исследовать все хромосомы. Метод fish чаще используется в Белоруссии, Украине, России и других странах СНГ.

Время проведения процедуры всего 4–5 часов. За этот период удается определить последовательность ДНК хромосом, а также получить данные о поле ребенка, выявить наиболее часто встречающиеся аномалии и найти эмбрионы с хромосомными перестройками.

CGH (сравнительная геномная гибридизация)

Времени на этот метод исследования затрачивается довольно много, зато можно проверить все хромосомы. Стоимость его в разы выше предыдущего способа диагностики.

Способ имеет ряд преимуществ:

  • помогает выявить зародыши с наиболее высоким потенциалом к имплантации;
  • значительно снижается риск неправильной постановки диагноза, что обусловлено проверкой большого количества стволовых клеток;
  • диагностика проводится с замороженными бластоцистами, перенос которых в дальнейшем осуществляют в криопротоколе.

PCR

Полимеразная цепная реакция (ПЦР) выявляет нарушения в работе хромосом и наличие моногенных патологий, а также позволяет найти антитела HLA (антигены тканевой несовместимости родителей) и определяет принадлежность зародышей по резусу.

Перед проведением методики родителей и их близких родственников проверяют на наличие генных мутаций. Это позволяет более точно определить заболевание, возникающее вследствие доминантных и рецессивных аномальных изменений клеток. Если ЭКО проводится с донорской яйцеклеткой (ДЯ), методика ПЦР не подходит.

NGS

Эта современная диагностика носит название Now-Generation Sequencing, что переводится как «высокопроизводительное секвенирование». Метод довольно дорогостоящий, но его эффективность в несколько раз превышает все предыдущие диагностики, поскольку позволяет сделать весь геномный анализ – исследовать не только все хромосомы, но и полиморфизмы и мутации в каком-либо участке хромосом.

Во время проведения NGS-диагностики проверяется последовательность ДНК, благодаря чему можно точно установить генетические отклонения.

Подготовка и проведение ПГД при ЭКО

На подготовительном этапе врач проводят консультацию с семейной парой. Если есть показания к ПГД, выполняют полное обследование матери и отца для выявления генетических мутаций, кардиотипирования либо перестроек. Это поможет определить точные показатели к процедуре. После всего родителям разъясняют суть методики, и указывают на возможные риски программы.

Стоит заметить, что процедура ПГД требует наличие большого количества созревших яйцеклеток. Если их число будет меньше 3–4, диагностика не проводится. В связи с этим будущей матери делают повышенную стимуляцию овуляции.

В основные этапы проведения диагностики входит:

  1. Забор яйцеклеток и процедура их оплодотворения.
  2. Процесс запуска развития эмбриона, длящийся 3–5 дней от зачатия.
  3. Отбор нескольких самых развитых зародышей.
  4. Изъятие 5–7 клеток из эмбриона. Биопсия выполняется тремя способами: химическим, механическим или лазерным.
  5. Фиксируется бластомер.
  6. В некоторых случаях проводят также биопсию трофэктодермы или полярного тельца яйцеклетки.
  7. Проведение гибридизации ДНК-зондами (метками, имеющимися на каждой единичной хромосомы, и подсвечивающимися флуоресцентным свечением).
  8. Получение визуальной картинки с флуоресцентного микроскопа на экран монитора.
  9. Расшифровка данных, полученных от обследования.

Далее все действия зависят от результатов обследования. Если при расшифровке количество хромосом в бластоцисте соответствует норме, ее рекомендуют к переносу. При несовпадении параметров нормы, эмбрион считается аномальным, и его имплантировать нельзя. К таким аномалиям относят трисомию (наличие 3 хромосом вместо 2) и моносомию (1 хромосома вместо 2).

Многих женщин интересует вопрос, сколько по времени делают ПГД? Зависит это от выбранного метода обследования. Обычно этот процесс занимает от нескольких часов до 5–6 дней. А полный цикл ЭКО вместе с ПГД составляет от 4 до 6 недель.

Второй вопрос, не дающий покоя пациенткам: сколько стоит проведение ЭКО с ПГД? Но ответить на него однозначно нельзя, поскольку цена зависит от многих факторов –расположения клиники, выбранной методика диагностики, существующих патологии у матери или у отца и проч. Если ЭКО проводится с ИКСИ, стоимость повышается. На 2017г цена составляла не менее 50 000 руб. При этом стоимость считают как за проверку одного эмбриона, так и за всю процедуру.

Однако есть способы уменьшить цену или пройти весь курс бесплатно по полису ОМС (обязательное медицинское страхование). К примеру, клиника «Аймед» предлагает программу лечения бесплодия методом ЭКО с ПГД по ОМС.

Возможные риски и способы их минимизации

Наибольший риск при проведении ПГД составляет повреждение зародыша во время биопсии. В особенности это происходит с 3-дневными эмбрионами. Если в клетке повышенный уровень мозаицизма, высок риск возникновения биологической ошибки.

В остальном же, если квалификация врача высокая, а в работе оборудования нет никаких нарушений, риски будут минимальны, как и при ЭКО без ПГД:

  • многоплодие;
  • повреждение яйцеклетки при ее изъятии;
  • кровотечение после изъятия клетки;
  • спазмы после изъятия;
  • негативная реакция на применяемые препараты;
  • синдром гиперстимуляции яичников;
  • внематочная беременность.

Для уменьшения рисков необходимо в обязательном порядке проходить все назначенные обследования и выполнять все рекомендации врача. А также стоит ответственно подойти к выбору клиники, где специалисты-эмбриологи имеют высокую квалификацию в проведении процедуры.

Все, кто проходил этот процесс, уверены, что соглашаться на ПГД определенно стоит. Процедура на порядок повышает вероятность положительного результата беременности.

Комментарий специалиста по теме ПГД при ЭКО:

Методика ПГД — вспомогательное направление программы ЭКО, цель которого — повысить шансы на успех иметь здоровое потомство. Это дополнение помогло многим женщинам с генетическими отклонениями удачно выносить и родить ребенка без патологий и генетических заболеваний.

Потому несмотря на высокую стоимость процедуры, такая диагностика очень важна, особенно при наличии показаний к ее проведению. А для уменьшения стоимости можно попробовать пройти ЭКО по ОМС, куда все необходимы методы обследования будут входить бесплатно.

Что такое биопсия эмбрионов?

Биопсия эмбрионов выполняется микроскопически при помощи микроманипуляторов. Сущность метода заключается в аспирации одного-двух бластомеров эмбриона. Сначала эмбрион помещают на каплю среды в чашку Петри и покрывают специальным раствором для предотвращения высыхания. С одной стороны эмбрион фиксируют прочно удерживающей пипеткой, а с другой стороны делают отверстие в оболочке эмбриона, чтобы через него провести аспирацию генетического материала.

Чтобы сделать отверстие в оболочке эмбриона применяют несколько методов:

  1. механический – специальной иглой;
  2. химический – специальный раствор;
  3. лазерный луч.

После биопсии бластомера эмбрион возвращают в среду для культивирования. Биопсию бластомера чаще всего проводят на третьи сутки развития эмбриона, по достижении им 6-10 клеточной стадии развития. На 4 сутки жизни эмбриона биопсию проводить уже нежелательно, поскольку происходит процесс клеточной адгезии и «уплотнения» эмбриона. На клеточной поверхности эмбриона начинается экспрессия особых адгезивных молекул, вследствие чего клетки эмбриона слипаются друг с другом. Биопсия в этом случае может привести к значительным повреждениям эмбриона.

На 5 день жизни эмбрион называется бластоцистой и имеет уже два вида клеток – внутреннюю клеточную массу и клетки трофоэктодермы. Можно проводить биопсию бластоцисты, однако при наличии у супружеской пары показаний для проведения преимплантационной генетической диагностики (ПГД) остается совсем немного времени. Ведь эмбрионы должны попасть в матку не позже шестого дня, иначе нормальная имплантация будет невозможна.

Все вышесказанное следует иметь в виду, выбирая центр репродуктивной медицины, если супружеской паре показана ПГД. Судьба планируемой беременности методом ЭКО во многом определяется опытом и другими профессиональными качествами сотрудников эмбриологической лаборатории.

Девятова Е.А.

Предимплантационная генетическая диагностика

  1. Преимплантационная генетическая диагностика эмбриона: общие сведения о процедуре
  2. Генетика эмбрионов при ЭКО : история возникновения
  3. Цели проведения генетики эмбрионов при ЭКО
  4. Генетический анализ эмбрионов при ЭКО : основные показания
  5. Генетическое исследование перед ЭКО : преимущества и риски
  6. Предимплантационная генетическая диагностика и особенности её проведения
  7. Стоимость предимплантационной генетической диагностики эмбриона

Экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО ) с предимплантационной генетической диагностикой (ПГД) эмбрионов, подготовленных для подсадки — процедура, которая проводится с целью исключения наследственных болезней у плода. Данный способ используется для отбора здоровых эмбрионов, намного увеличивает шансы женщины забеременеть. Его применяют на практике многие известные клиники, занимающиеся экстракорпоральным оплодотворением. Суть методики заключается в том, что генетические болезни у зародыша определяются до его переноса в полость матки.

Преимплантационная генетическая диагностика эмбриона: общие сведения о процедуре

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.

Генетическое исследование и ЭКО — взаимосвязанные процедуры, которые выполняются параллельно друг другу. Чтобы осуществить генетический анализ, медицинский специалист предварительно стимулирует женщине яичники. В результате такой работы активизируется выработка фолликулов, их количество значительно увеличивается и это помогает получить более точные результаты исследования. Риск нанесения травм эмбриону в ходе предимплантационного генетического анализа минимален (меньше 1%), потому что процедура проводится на самых ранних стадиях его развития (через несколько дней после оплодотворения).

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.

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.

Генетика эмбрионов при ЭКО : история возникновения

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. Но следует заметить, что полимеразная цепная реакция всё равно осталась основным способом определения моногенных болезней у зародышей, подготовленных к имплантации.

Цели проведения генетики эмбрионов при ЭКО

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.

Генетический анализ эмбрионов при ЭКО : основные показания

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.

Генетическое исследование перед ЭКО : преимущества и риски

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).

Предимплантационная генетическая диагностика и особенности её проведения

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.

Выполнение ПГД предусматривает, что оба супруга пройдут исследование для выявления генетических дефектов. Если этот анализ покажет наличие мутаций неясного происхождения или не выявит характер генетических отклонений, то предварительное диагностирование перед ЭКО становится невозможным.

Проведение ПГД даёт возможность выполнения биопсии на разных этапах эмбрионального развития.

  1. Забор полярных телец из яйцеклетки или зиготы. Биоматериал позволяет исследовать только хромосомный набор матери будущего младенца. Метод высокоэффективен, если генетические отклонения в семье наследуются только женщинами. При помощи анализа определяется состояние здоровья яйцеклетки, причём она сама не подвержена повреждениям. Если генетические отклонения в яйцеклетке не обнаружены, её оплодотворяют, а потом вместе с эмбрионом подсаживают к женщине в матку.
  2. Взятие клеток на этапе их дробления (бластомеры, эмбрион, включающий в себя 6-10 клеток). Указанный период соответствует 3-му дню развития зародыша. Процедура биопсии здесь предусматривает анализ 1-2 бластомеров. Она проводится удалённо, а эмбрионы продолжают развиваться. Перенос в слизистую матки наиболее качественных зародышей происходит через 5 суток после оплодотворения.
  3. Забор клеток у зародыша, находящихся в стадии бластоцисты. Повторный анализ, который проводят в тех случаях, когда результаты исследования на стадии дробления оказались сомнительными.

Оптимальную схему предимплантационной генетической диагностики подбирает для пациенток специалист-генетик. Часто бывает так, что исследование полярных телец осуществляют в комплексе с анализом бластомеров. Это позволяет получить более точные результаты диагностики.

Стоимость предимплантационной генетической диагностики эмбриона

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.

Какой бы дорогой не казалась предимплантационная генетическая диагностика, стоимость её по сравнению с лечением наследственных заболеваний во много раз меньше. Цена на процедуру формируется с учётом затрат на использование недешёвых материалов и современного диагностического оборудования. Берётся во внимание и квалификация медицинского персонала. В России за ПГД нужно заплатить около 100 000 рублей. Цена варьируется в разных пределах, от 35000-90000 до 130 000 рублей. На неё влияют такие факторы, как:

  • число исследуемых зародышей;
  • количество проверяемых хромосом;
  • необходимость исключить патологии, сцепленные с полом;
  • необходимо определить причины невынашивания беременности;
  • частичная или полная проверка эмбрионов.

В Украине сумма за предимплантационную диагностику эмбрионов колеблется в диапазоне 14000-44000 гривен. Диагностика дополнительных зародышей оплачивается отдельно и стоит около 7000 гривен.

Супруги могут заказать отдельное исследование для выявления у эмбриона конкретной наследственной патологии, или полный комплекс анализов.