Преимплантационная генетическая диагностика эмбриона - что это такое?

Это определение генетического статуса эмбриона еще до переноса в полость матки при ЭКО. В отличие от скринингов, которые проводятся, когда женщина уже беременна, этот метод позволяет выявить намного больше генетических отклонений и избежать неприятных последствий – например, медицинского прерывания беременности. Об этом современном, безопасном и актуальном методе диагностики рассказывает Юлия Юрьевна Киселева, кандидат биологических наук, эмбриолог Центра репродуктивного здоровья «СМ-Клиника».

Кому нужна генетическая диагностика?

Практически у всех женщин, которые обращаются к программам ЭКО после 36-38 лет, повышен риск генетических аномалий в яйцеклетках - они накапливаются с возрастом, потому что пул яйцеклеток у женщин не обновляется. Таким образом, яйцеклетки могут нести генетические аномалии, которые способны передаться плоду – это многочисленные синдромы (Дауна, Патау, Ангельмана, Клайнфельтера и т.д.). При некоторых синдромах родить ребенка можно, но с патологией, однако есть аномалии, которые могут стать причиной замершей беременности, выкидыша на различных сроках и т.д. Это очень тяжелая психологическая ситуация и для женщины, и для ее близких.

Также генетическая диагностика показана молодым женщинам, которые уже пережили прервавшуюся или замершую беременность по генетическим причинам. Учитывается и мужской фактор – до 40% мужчин несут различные аномалии в сперме, и это тоже передается эмбриону. К числу проблем мужского здоровья, которые могут повлиять на эмбрион, относятся повышенная фрагментация ДНК, тератозооспермия, инфекционные заболевания, которые косвенно влияют на развитие генетических патологий у эмбриона.

Впрочем, многие пары, которые приходят для проведения программы ЭКО, сами хотят, чтобы врачи провели преимплантационную генетическую диагностику, даже если нет показаний. Это дает им уверенность в том, что эмбрион, который перенесут в матку женщины, будет без генетических аномалий. Также эта диагностика позволяет автоматически определить пол будущего ребенка – что важно в случае некоторых медицинских и социальных показаний.

Как работает генетическая диагностика?

Этот метод совершенствовался в течение последних 10 лет – сначала был анализ FISH, который позволял исследовать 5-7 хромосом, а сейчас практически повсеместно используется метод NGS (Next Generation Sequencing), с помощью которого можно проанализировать все 46 пар хромосом.

Врач выявит и отсутствие хромосом (моносомии), и лишние хромосомы (трисомии) – это важно для диагностики различных синдромов. Например, самый известный синдром – Дауна вызван наличием третьей лишней хромосомы в 21 паре. По статистике, у женщин 25 лет шанс рождения ребенка с синдромом Дауна – 1 к 4000, а у женщины 40 лет – уже 1 к 20.  

Также анализируются крупные делеции в хромосомах, т.е. отсутствие какого-либо участка хромосомы. Это тоже может вызывать развитие различных синдромов – например, синдрома Смита-Магениса и т.д.  

Метод NGS построен на том, что ДНК эмбриона полностью сравнивается с эталонным образцом, и если выявляются отклонения, то метод позволяет определить, в каких хромосомах и в каких участках хромосом эти отклонения есть. Описание составляют генетики и передают в клинику, которая прислала материал для анализа.

Как проводится генетический анализ

При программе ЭКО врач чаще всего получает в среднем 10-15 яйцеклеток, чтобы повысить шансы пациентки на успешное зачатие. Яйцеклетки оплодотворяются в лабораторных условиях, и на 5-6 сутки появляются эмбрионы, которые состоят уже из 100-200 клеток. Этот эмбрион называется бластоциста и состоит из 2 частей. Из внутренней части (эмбриобласта) сформируется ребенок, а из внешней (трофобласта) – то, что потом станет хорионом и плацентой. 

На этой стадии эмбриолог проводит малоинвазивную процедуру с помощью микроинструментов и специального лазера, чтобы получить 5-6 клеток из внешней части. Для эмбриона это проходит незаметно, потому что его клетки делятся в геометрической прогрессии, и никакого вреда эмбриолог ему не причиняет. Внутренняя часть при этом не затрагивается, т.к. на этой стадии все клетки идентичны. Соответственно, если при анализе врач увидит патологию в клетках трофобласта, то с вероятностью более чем в 99% такая же патология будет и в клетках эмбриобласта.

Из полученных клеток выделяется ДНК и секвенируется – т.е. копируется, чтобы можно было с высокой точностью определить, есть ли какие-либо аномалии. Все эти манипуляции проводятся в генетических лабораториях, которые присылают в клинику результат исследования, где полностью описано состояние всех эмбрионов и указано, какие из них рекомендованы к переносу. В среднем, процесс занимает 2 недели.

Чем полезен такой анализ?

На этот срок эмбрионы замораживаются в жидком азоте. Это тоже безвредная процедура – они могут храниться в таких условиях десятки лет. Затем, когда данные исследования получены, в матку женщины переносят выбранный эмбрион.

Преимплантационная генетическая диагностика помогает почти в два раза повысить процент успешности ЭКО и довести его до 70%. Это снижает риски развития замершей беременности, ненаступления или прерывания беременности.  

Раньше, до появления методик генетического анализа, репродуктологам приходилось переносить 2-3 эмбриона. Иногда женщина переживала 5-7 переносов, что требовало и больших финансовых затрат, и применения немало числа препаратов, которые нужно было принимать для поддержания гормонального статуса перед переносом. Перенести все эти процедуры было довольно тяжело.

Сейчас, с использованием метода NGS, женщина может с первого раза забеременеть, и для этого потребуется всего один эмбрион, который будет полностью генетически здоров. Это избавляет женщину не только от приема большого числа лекарств, но и от моральных, психологических и физических страданий, когда у ее будущего ребенка выявляют генетические аномалии.

Принять решение о прерывании беременности, когда женщина уже услышала, как бьется сердце ее ребенка, крайне тяжело, и многие не могут пойти на это, даже зная о диагнозе. Метод NGS избавляет и женщину, и ее близких от страданий, помогая зачать, выносить и родить здорового ребенка.

Есть ли возможность такой диагностики для тех, кто не проводит ЭКО?

Увы, но пока – нет. Провести предимплантационную диагностику для тех, кто планирует естественную беременность, никак невозможно, потому что при ЭКО процесс зачатия происходит в лаборатории. Во время обычного зачатия невозможно «поймать» сперматозоид или яйцеклетку, вынуть их из тела женщины и проанализировать.

Можно до начала планирования зачатия проверить кариотип у обоих родителей – анализ выполняется по крови и показывает генетический статус, в том числе – генетические отклонения. Его рекомендуют пройти, если один или оба партнера старше 35 лет. Если все в порядке, то можно смело планировать ребенка; если же выявлены отклонения (например, у мужчины это может быть лишняя Х-хромосома, и кариотип ХХY) – то врач может рекомендовать программы ЭКО.

Также есть метод НИПТ – неинвазивное пренатальное тестирование. На 10 неделе беременности у матери берут кровь на анализ, чтобы проверить на отсутствие 5 самых распространенных синдромов.

Наконец, есть метод амниоцентеза – когда с помощью прокола живота врачи получают биологический материал уже у плода. Но это метод достаточно опасный, вплоть до выкидыша, и потому амниоцентез применяют только если уже есть подозрение на генетические аномалии.