Повышение шансов на успех ЭКО с помощью преимплантационного теста array-CGH

Повышение шансов на успех ЭКО с помощью преимплантационного теста array-CGH — это современный подход в репродуктивной медицине, позволяющий выбрать для переноса в полость матки только те эмбрионы, которые имеют нормальный хромосомный набор. Этот метод генетической диагностики значительно увеличивает вероятность наступления и благополучного вынашивания беременности. Понимание механизма действия сравнительной геномной гибридизации на микрочипах и ее роли в цикле экстракорпорального оплодотворения дает будущим родителям важный инструмент для снижения рисков и приближения долгожданного результата.

Основная задача этого исследования — идентификация эмбрионов с анеуплоидиями, то есть с неверным количеством хромосом. Именно такие генетические аномалии являются главной причиной неудачных попыток имплантации, самопроизвольных выкидышей на ранних сроках и рождения детей с хромосомными синдромами, такими как синдром Дауна, Эдвардса или Патау.

Что такое сравнительная геномная гибридизация на микрочипах и почему она важна при ЭКО

Сравнительная геномная гибридизация на микрочипах, или array-CGH, — это высокоточный метод молекулярной цитогенетики, который позволяет провести полный скрининг всех 23 пар хромосом эмбриона. Суть метода заключается в сравнении ДНК исследуемого эмбриона с эталонным образцом ДНК, который заведомо имеет нормальный кариотип (полный набор хромосом). Это позволяет выявить даже самые незначительные количественные изменения в генетическом материале — как недостаток (моносомии), так и избыток (трисомии) целых хромосом или их отдельных участков.

В контексте программы экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) важность этого анализа сложно переоценить. Дело в том, что даже эмбрионы отличного морфологического качества, которые под микроскопом выглядят идеально развивающимися, могут нести в себе скрытые хромосомные аномалии. Визуальная оценка эмбриологом не позволяет заглянуть внутрь клеток и оценить их генетическое здоровье. Перенос такого «перспективного», но генетически неполноценного эмбриона с высокой вероятностью приведет к неудаче. Преимплантационный тест array-CGH дает возможность сделать выбор, основанный не на внешних признаках, а на объективных генетических данных, тем самым отсекая эмбрионы, неспособные дать начало здоровой беременности.

Ключевые причины неудач в циклах экстракорпорального оплодотворения

Основной причиной, по которой беременность не наступает после переноса эмбриона, является его генетическая неполноценность, в частности — анеуплоидия. С возрастом женщины, особенно после 35 лет, количество яйцеклеток с хромосомными ошибками резко возрастает, что напрямую сказывается на качестве получаемых эмбрионов. Перенос эмбриона с неверным числом хромосом может привести к различным негативным последствиям, которые часто становятся причиной повторных неудач в программах ВРТ (вспомогательных репродуктивных технологий).

Для лучшего понимания последствий переноса эмбриона с хромосомной аномалией можно рассмотреть следующую таблицу.

Кому в первую очередь показан преимплантационный тест array-CGH

Преимплантационное генетическое тестирование на анеуплоидии (ПГТ-А) методом сравнительной геномной гибридизации может быть рекомендовано многим парам, вступающим в протокол ЭКО. Однако существует группа пациентов, для которых это исследование имеет особенно высокую значимость и может кардинально изменить исход лечения. Основные показания к проведению теста включают следующие ситуации:

• Возраст женщины 35 лет и старше. Это наиболее частое показание, так как с возрастом значительно увеличивается риск образования яйцеклеток с хромосомными ошибками.
• Привычное невынашивание беременности. Если в анамнезе у женщины было два и более самопроизвольных выкидыша, высока вероятность, что их причиной были именно генетические аномалии эмбрионов.
• Многократные неудачные попытки ЭКО. Две и более неудачные программы экстракорпорального оплодотворения, особенно при переносе эмбрионов хорошего качества, могут указывать на скрытый генетический фактор.
• Тяжелый мужской фактор бесплодия. Некоторые формы мужского бесплодия (например, тяжелая олигоастенотератозооспермия) связаны с повышенным риском анеуплоидии у эмбрионов.
• Наличие у одного из супругов сбалансированных хромосомных перестроек. Носители таких перестроек (например, транслокаций) сами здоровы, но имеют высокий риск образования половых клеток с несбалансированным набором хромосом.
• Желание пары минимизировать риски. Даже при отсутствии прямых показаний, пара может выбрать проведение теста для повышения уверенности в переносе здорового эмбриона и снижения вероятности многоплодной беременности за счет селективного переноса одного эуплоидного (хромосомно нормального) эмбриона.

Как проходит процедура array-CGH в рамках протокола ЭКО

Проведение сравнительной геномной гибридизации на микрочипах гармонично встраивается в стандартный протокол экстракорпорального оплодотворения и состоит из нескольких последовательных этапов. Важно понимать, что для пациента процесс не сильно отличается от обычного цикла ЭКО, основные манипуляции происходят в эмбриологической лаборатории.

Последовательность действий при проведении ПГТ-А методом array-CGH выглядит следующим образом:

1. Стандартные этапы ЭКО. Проводится стимуляция суперовуляции, пункция фолликулов для получения яйцеклеток и их оплодотворение спермой партнера или донора (чаще всего методом ИКСИ).
2. Культивирование эмбрионов. Оплодотворенные яйцеклетки культивируются в инкубаторе в течение 5–6 дней до стадии бластоцисты. Бластоциста — это эмбрион, который уже состоит из двух типов клеток: внутриклеточной массы (из нее будет развиваться сам плод) и трофэктодермы (из нее сформируется плацента).
3. Биопсия трофэктодермы. На 5–6-й день развития эмбриолог с помощью микроинструментов и лазера аккуратно отделяет несколько (обычно 5–7) клеток от трофэктодермы. Эта процедура является безопасной для будущего развития эмбриона, так как внутриклеточная масса не затрагивается.
4. Криоконсервация (витрификация) эмбрионов. Сразу после биопсии все эмбрионы замораживаются методом витрификации. Это необходимо, так как для проведения генетического анализа требуется время (от нескольких дней до нескольких недель).
5. Генетический анализ. Полученные образцы клеток отправляются в генетическую лабораторию, где проводится исследование методом array-CGH. По результатам анализа каждый эмбрион получает заключение: рекомендован к переносу (эуплоидный), не рекомендован к переносу (анеуплоидный) или мозаичный (содержит и нормальные, и аномальные клетки).
6. Криоперенос. После получения результатов генетического тестирования планируется криопротокол. В полость матки женщины переносится один эуплоидный эмбрион, что значительно повышает шансы на наступление здоровой беременности.

Преимущества и ограничения метода сравнительной геномной гибридизации

Как и любой медицинский метод, преимплантационный тест array-CGH имеет свои сильные стороны и определенные ограничения. Понимание этого баланса помогает пациентам и врачам принимать взвешенное решение о необходимости его применения в конкретной клинической ситуации.

К основным преимуществам метода можно отнести:

• Повышение частоты имплантации. Выбор генетически здорового эмбриона увеличивает вероятность его успешного прикрепления к эндометрию.
• Снижение частоты выкидышей. Поскольку большинство ранних потерь беременности связано с анеуплоидиями, отсев таких эмбрионов до переноса существенно снижает этот риск.
• Сокращение времени до наступления беременности. Успех с первой или второй попытки переноса позволяет избежать череды неудачных циклов, экономя время, финансы и, что самое важное, эмоциональные ресурсы пары.
• Снижение риска многоплодной беременности. Высокая эффективность переноса одного проверенного эмбриона позволяет отказаться от практики переноса двух и более эмбрионов, что снижает риски, связанные с многоплодием.
• Профилактика рождения детей с хромосомными синдромами. Метод позволяет исключить перенос эмбрионов с наиболее распространенными трисомиями.

В то же время существуют и определенные ограничения:

• Не является 100% гарантией. Несмотря на высокую точность, метод не может гарантировать наступление беременности, так как на имплантацию влияют и другие факторы (состояние эндометрия, гормональный фон и т. д.).
• Проблема мозаицизма. Иногда эмбрион может состоять из нескольких клеточных линий с разным набором хромосом. Результаты анализа биоптата трофэктодермы могут не полностью отражать генетический статус внутриклеточной массы.
• Не выявляет моногенные заболевания. Array-CGH анализирует только количество хромосом, но не структуру отдельных генов. Для диагностики таких болезней, как муковисцидоз или фенилкетонурия, требуется другой вид тестирования (ПГТ-М).
• Риск отсутствия эмбрионов для переноса. Существует вероятность, что по результатам тестирования все полученные эмбрионы окажутся анеуплоидными. Это психологически сложная ситуация, но она позволяет избежать заведомо бесперспективных переносов.

Список литературы

1. Вспомогательные репродуктивные технологии и искусственная инсеминация. Клинические рекомендации (протокол лечения). Письмо Министерства здравоохранения РФ от 5 марта 2019 г. № 15-4/И/2-1908.
2. Корсак В. С. и др. Клиническая эмбриология. Учебное пособие. — М.: Издательство «СИМК», 2019. — 184 с.
3. Кулаков В. И., Леонов Б. В., Кузьмичев Л. Н. (ред.) Лечение женского и мужского бесплодия. Вспомогательные репродуктивные технологии. — М.: Медицинское информационное агентство, 2008. — 592 с.
4. Practice Committee of the American Society for Reproductive Medicine. The use of preimplantation genetic testing for aneuploidy (PGT-A): a committee opinion. Fertility and Sterility. 2018;109(3):429-436.
5. ESHRE PGT Consortium good practice recommendations for the detection of structural and numerical chromosomal aberrations. Human Reproduction Open. 2020;2020(3):hoaa013.