Предимплантационная генетическая диагностика (ПГД)

При любой беременности в семьях, неотягощенных наследственными заболеваниями, риск какого-либо врожденного или наследственного дефекта составляет 4 - 5 %. Причины возникновения этих дефектов могут быть различны: мутации в генах, которые возникают случайно (не наследуются от родителей) в гаметах (яйцеклетка, сперматозоид) или эмбрионе, изменения числа хромосом в клетках, эпигенетические факторы, экологические факторы. Кроме того, возраст родителей, условия их проживания и работы, имеющиеся в анамнезе ненаследственные заболевания, употребление алкоголя, инфекции также имеют значение для возможного возникновения патологии у будущего ребенка. Можно ли как-то застраховаться от таких случаев? Конечно, выявить заново возникший дефект в отдельном гене практически невозможно, но обнаружить известный дефект (который наследуется от родителей) или определить неправильное число хромосом вполне реально. Подобную процедуру можно выполнить с помощью предимплатационной генетической диагностики (ПГД).

Что представляет собой ПГД? ПГД – это определение генетических аномалий у эмбрионов до момента их имплантации в стенку матки. Выполнение ПГД возможно только при использовании методов вспомогательных репродуктивных технологий, основанных на экстракорпоральном оплодотворении (ЭКО), т. к. только в результате процедуры ЭКО возможно получение эмбрионов в «пробирке» и отдельных клеток эмбрионов для генетической диагностики. Проведение генетической диагностики перед внедрением эмбрионов в полость матки позволяет отобрать «хорошие» эмбрионы (не имеющие патологии, на которую направлено исследование).

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Сама идея проведения подобной процедуры возникла еще в конце 60-х годов прошлого столетия задолго до появления первого ребенка в результате ЭКО. Тогда была опубликована статья Р. Эдвардса и Р. Гарднера о проведении биопсии эмбрионов животных с целью селекции пола. В своей работе авторы предсказывали применение аналогичных технологий у человека с целью предотвращения передачи наследственных заболеваний от родителей детям. Однако, применение подобных технологий стало возможным лишь в начале 90-х годов, когда была разработана полимеразная цепная реакция (ПЦР) – метод позволяющий определять мутации в единичных клетках. В 1990 году группа ученых под руководством Ю. Верлинского сообщила о первых ЭКО-беременностях, наступивших после проведения ПГД Х-сцепленных моногенных заболеваниях.

Какие на сегодняшний день существуют показания для проведения ПГД? Эта процедура, прежде всего, показана для супружеских пар, у которых выявлено носительство наследственных генных заболеваний, для пациентов с числовыми аномалиями кариотипа (анеуплоидия) или структурными хромосомными перестройками (транслокациями, инверсиями, делециями, дупликациями и др.). При наличии в анамнезе резус-конфликта и гемолитической болезни плода и новорождённого с помощью процедуры ПГД можно определить резус-фактор эмбрионов и подсадить только резус-отрицательного эмбриона. Это позволяет практически на 100% гарантировать отсутствие резус-конфликта в данной беременности.

Что такое предимплантационный генетический скрининг? Существует разновидность ПГД – это предимплантационный генетический скрининг (ПГС). Это определение числа хромосом, часто вовлекаемых в анеуплоидии (изменение нормального числа хромосом) у эмбрионов, полученных в циклах ЭКО, до их переноса в полость матки.  Использование ПГС предотвращает перенос эмбрионов с аномальным числом хромосом. Согласно многочисленным данным ведущих мировых клиник ЭКО у доимплантационных эмбрионов человека, полученных при оплодотворении ооцитов после овариальной стимуляции, процент хромосомных аномалий велик. В зависимости от возраста женщины, параметров спермограммы мужчины, других факторов (причины бесплодия, привычного невынашивания, аномального кариотипа, генетического фона…) он составляет от 40 до 80 процентов. У некоторых супружеских пар все эмбрионы могут иметь хромосомные аномалии.

Проведение ПГС рекомендуется для:

    женщин старшего репродуктивного возраста (35 лет и старше); мужчин с тяжелыми нарушениями сперматогенеза - олигоастенотератозооспермия, тяжелая олигозооспермия (снижение концентрации сперматозоидов менее 20 млн/мл при норме 60-150 млн/мл), азооспермия (отсутствие сперматозоидов в эякуляте); супружеских пар, в анамнезе у которых отмечено более двух спонтанных прерываний или остановки беременности на ранних сроках (привычное невынашивание); супружеских пар с повторяющимися неудачными попытками ЭКО – более двух неудачных попыток.

В стандартном варианте для неотягощенных семей ПГС проводится для 5 хромосом, анеуплоидии которых встречается наиболее часто. Это хромосомы: 13 (синдром Патау – трисомия 13 хромосомы – множественные пороки развития, летальность до года в 95%), 18 (синдром Эдвардса – трисомия 18 хромосомы – выраженная умственная отсталось, множественные пороки развития, 60 % детей умирают в возрасте до 3 мес), 21 (синдром Дауна - трисомия 21 хромосомы), Х и Y (синдром Шерешевского – Тернера (45,Х), синдром Кляйнфельтера (47,ХХY)).

Генетический анализ выполняется на одном или двух бластомерах, которые микрохирургическим путем удаляются из эмбриона на 3 день развития. Результаты исследования обычно готовы в течении 24—30 часов, таким образом, отобранные эмбрионы могут быть перенесены в полость матки на 5 день, или заморожены для будущей пересадки.

Основные преимущества ПГД:

    Выбор и перенос в матку только тех эмбрионов, которые не имеют хромосомных аномалий Снижение риска рождения ребёнка с определёнными генетическими дефектами Снижение риска невынашивания (примерно в 2 раза) Снижение риска многоплодия (примерно в 2 раза) Увеличение шанса на успешную имплантацию (примерно на 10%) Увеличение шансов на благополучное рождение ребёнка (примерно на 15-20%).

Возможные риски при проведении ПГД:

    Риск случайного повреждения эмбриона (<1%) Получение ложноположительных и ложноотрицательных результатов (3,5 - 10%), что связано с особенностями применяемых методик и чрезвычайной сложностью самой проблемы

Тем не менее, преимущества ПГД и опыт применения в разных клиниках во всем мире доказывают эффективность этой технологии.

Что представляет собой процедура ПГД? Сначала для проведения ПГД проводят биопсию эмбрионов. А затем в молекулярно-генетической лаборатории проходит генетический анализ.

Что такое биопсия эмбриона? Когда эмбрион достигнет стадии 6-10 бластомеров, т. е. клеток, из которых он состоит (а происходит это обычно на 3 день после получения яйцеклеток), становится возможным получить для исследования один бластомер путем биопсии эмбриона. Рассечение оболочки эмбриона для его биопсии - хетчинг, может проводиться различными методами. Удаление этой одной клетки (бластомера) не наносит вреда эмбриону, т. к. каждый бластомер является равноценным и его удаление не влияет на дальнейшее развитие эмбриона. В дальнейшем эта удаленная клетка (по одной из каждого эмбриона), будет проанализирована в молекулярно-генетической лаборатории для непосредственного установления генетического статуса каждого эмбриона.

Что представляет собой генетический анализ бластомеров? Проведение процедуры ПГД в лаборатории основано на двух основных методах молекулярно-генетического анализа: метод FISH (флуоресцентная гибридизация in situ) и метод ПЦР. В мире широко внедряется методология микрочиповой диагностики.

Возможность диагностики ещё до наступления беременности является главным преимуществом ПГД. Такая диагностика минимизирует риск того, что придется прервать развитие плода по генетическим причинам. Кроме того, в цикле ЭКО-ПГД получают обычно несколько эмбрионов, что позволяет выбрать эмбрион без генетического нарушения. Однако необходимо учитывать, что ПГД не может являться полной заменой пренатальной диагностики. После наступления беременности в связи с тяжестью наследственной патологии, которая проверяется при ПГД, генетики однозначно рекомендуют проведение пренатальной диагностики. Необходимо помнить, что врачи должны применить все методы исследования и подтверждающей диагностики, чтобы исключить генетический дефект.