Что такое ПГД эмбриона при ЭКО? Когда его проводят и результаты

В последнее время медицина в целом и гинекология в частности претерпевает бум развития вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ). К ним относится не только экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО), или «оплодотворение в пробирке», но и инъекция сперматозоида в цитоплазму ооцита (ИКСИ, от ICSI – Intra Cytoplasmic Sperm Injection), донорство спермы, ооцитов и многие другие варианты. Одним из таких методов является предимплантационная процедура выявления генетических аномалий эмбриона во время проведения ЭКО. Она состоит в том, что еще до имплантации в слизистую матки женщины, зародышей на ранней стадии развития проверяют на наличие генетических патологий. Это позволяет увеличить вероятность рождения здорового ребенка, а в некоторых случаях — способствовать наступлению беременности у женщины с длительной историей неуспешных попыток зачать. 

ПГД — это преимплантационная генетическая диагностика эмбрионов. Также можно встретить английское сокращение названия этого анализа — PGD (от Preimplantation Genetic Diagnosis). Еще используется термин ПГТ — предимпланантационное генетическое тестирование. Представляет собой эта процедура генетический анализ зародышей на ранних стадиях их развития. 

Делаться такая генетическая диагностика может, если у пары есть показание: выявленное носительство патогенных мутаций или хромосомных аномалий у будущих родителей, наличие в семье больного ребенка или более дальнего родственника с заболеванием, длительное невынашивание беременности (более двух выкидышей), более двух неудачных попыток ЭКО. Иногда ПГД врачи рекомендуют будущим родителям, если им больше 40 лет, чтобы уменьшить вероятность рождения больного ребенка из-за возрастных изменений в половых клетках.

Преимплантационная генетическая диагностика эмбрионов позволяет выявить: хромосомные аномалии (изменение числа и структуры хромосом); мутации в конкретных генах, являющиеся причиной известных наследственных моногенных (причина которых в изменении только одного гена) заболеваний; транслокации хромосом (перенос участка одной на другую). Необходимость в таком анализе возникает при подозрении на возможность наличия генетических аномалий у будущих детей. 

Самой распространенной хромосомной патологией является присутствие лишней хромосомы в кариотипе (трисомия), что может приводит к таким синдромам, как синдром Дауна (лишняя хромосома в 21 паре), синдром Эдвардса (лишняя хромосома в 18 паре), синдром Патау (лишняя хромосома в 13 паре), а в случае лишней половой Х-хромосомы — синдрому Клайнфельтера. Все эти патологии связаны с серьезными нарушениями развития у детей, но их позволяет выявить заранее проведение процедуры генетической диагностики во время ЭКО. 

Во время ПГД также проверяют наличие мутаций в генах, которые могут приводить к моногенным заболеваниям, например, к фенилкетонурии, муковисцидозу и другим. При этом хромосомный набор у такого эмбриона в норме, но нарушена работа важных генов из-зи изменения последовательности нуклеотидов в ДНК. Обычно риск рождения ребенка с моногенным заболеванием есть у родителей, являющихся носителями патогенных мутаций. У таких родителей нет заболевания, но патогенная мутация присутствует в гене. При наличии мутаций в одном и том же гене у обоих родителей, есть вероятность объединения двух мутаций у ребенка, что приведет к развитию клинической картины заболевания.

Проверить носительство патогенных мутаций будущие родители могут, сдав ДНК-тест «Планирование детей» в медико-генетическом центре Genotek. После этого необходимо также пройти консультацию врача-генетика. Он расскажет, есть ли у вас генетический риск и необходимы ли вам ЭКО и предимплантационная диагностика эмбриона для снижения риска рождения больного ребенка. При выявлении носительства у будущих родителей патогенных мутаций в одном и том же гене проверка будущего плода может проводиться на присутствие мутаций в этом конкретном гене, что снижает время и сложность такой диагностики. 

Такой предимплантационный скрининг эмбрионов проводится после получения их во время процедуры ЭКО, но до того, как осуществляют перенос эмбриона в матку женщины и наступает беременность. Анализ ПГД позволяет сократить риск рождения больного ребенка, так как в матку переносят только зародыш без хромосомной или генной аномалии по результатам диагностики. Однако минимальный риск всё равно остается из-за ограничений метода. 

Проводить забор материала для ПГД эмбрионов может только специализированная клиника, а сам анализ — специализированная генетическая лаборатория. Это связано со сложностью процедуры. 

Эмбрионы после получения яйцеклеток и их оплодотворения выращивают до стадии бластоцисты, состоящей приблизительно из 100 клеток. После оценки внешнего вида и жизнеспособности эмбрионов, эмбриологи берут несколько клеток из трофоэктодермы — наружного слоя, из которого потом образуется плацента. Это не приводит к нарушению развития или повреждению плода, а хромосомный и генный состав трофоэктодермы и тканей будущего плода идентичны. Процедуру проводят под микроскопом с помощью специальных микроманипуляторов. Время для получения материала может различаться в разных клиниках, а также зависеть от индивидуальной ситуации пациентов (3-е или 5-е сутки после оплодотворения, с замораживанием эмбриона на период анализа или без). 

Эти клетки отправляют на генетическое исследование. Анализ может проводиться разными методами, в зависимости от предполагаемой патологии. Например, для выявления хромосомных аномалий используют FISH (от англ. Fluorescence in situ hybridization, флуоресцентная гибридизация) или геномную гибридизацию на микрочипах. Методом FISH проводят оценку состояния нескольких хромосом: 13, 18, 21, Х и Y. Именно изменения числа этих хромосом связаны с известными синдромами. Метод геномной гибридизации на микрочипах позволяет оценить число и состояние сразу всех хромосом. Для выявления мутаций, которые могут приводить к моногенным заболеваниям, используют NGS (от англ. Next Generation Sequencing, секвенироваание нового поколения). Это наиболее точный метод «чтения» ДНК. Результат анализа показывает, несет ли эмбрион какое-либо генетическое нарушение. Такая проверка позволяет врачу и родителям принять решение о переносе конкретного эмбриона в матку. 

Метод ПГД позволяет заранее узнать, какой зародыш из полученных в результате ЭКО генетически здоров. Альтернативой могут служить неинвазивное пренатальное тестирование (НИПТ), биопсия хориона, амниоцентез, но во всех этих процедурах анализ проводят уже сформировавшемуся и находящемуся в матке женщины плоду. Их неблагоприятный результат означает необходимость паре принять решение о прекращении текущей беременности. ПГД же проводится до имплантации зародыша в матку, т.е. до наступления беременности. Однако этот метод также не дает 100% гарантии полного отсутствия любых генетических нарушений у плода, поэтому даже после проведения ЭКО с ПГД после наступления беременности рекомендуют проведение НИПТ для дополнительной проверки. 

Программа ЭКО с ПГД не только позволяет перенести в матку только здоровый эмбрион, но и увеличивает вероятность имплантации и уменьшает риск спонтанного прерывания беременности. Иногда хромосомные нарушения плода приводят к привычному невынашиванию беременности у женщины, поэтому перенос генетически здорового зародыша позволяет значительно снизить вероятность этой проблемы. 

Однако у ПГД есть небольшой риск (менее 1%) случайного повреждения зародыша и до 10% риска ошибочной диагностики: ложноположительные и ложноотрицательные результаты.