В связи с развитием методов экстракорпорального оплодотворения широкое распространение получила  предимплантационная генетическая диагностика (ПГД), объединяющая последние достижения в области генетики и репродуктивной медицины. ПГД – это исследование эмбриона до его переноса в полость матки с целью диагностики наследственных болезней. Предимплантационная диагностика относится к методам первичной профилактики  наследственных болезней [3].

В 1967 г. R.Edwards и R.Gardner впервые определили пол у эмбрионов кролика, находящихся на стадии бластоцисты с последующим переносом их в полость матки. Применение ПГД у человека стало возможным в начале 90-х годов, когда была разработана техника полимеразной цепной реакции (ПЦР). На основе применения метода ПЦР в 1989 г. группа ученых во главе с Yu. Verlinsky осуществили предимплантационную диагностику путем биопсии полярного тельца, а в 1990 г. A. Handyside с соавторами осуществили предимплантационную диагностику пола путем биопсии эмбриона [1].

В настоящее время наиболее предпочтительным методом при определении пола эмбриона в случаях предупреждения передачи X-сцепленных рецессивных заболеваний, а также при определении анеуплоидий и структурных хромосомных
аномалий, является метод флюоресцентной in situ гибридизации (FISH), позволяющий проводить одновременный молекулярно-цитогенетический анализ нескольких хромосом [6].

Важным условием успешного проведения экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) и интрацитоплазматической инъекции сперматозоида (ИКСИ) является цитогенетический анализ супружеских пар, что существенно снижает риск неблагоприятных исходов переноса эмбриона, повторных случаев спонтанных абортов и хромосомной патологии у эмбриона. Предпосылкой для успешной ЭКО и ИКСИ является изучение частоты хромосомных аберраций в сперматозоидах мужчин, включенных в
программу ЭКО. Литературные данные указывают на необходимость исследования сперматозоидов FISH-методом у мужчин, имеющих отклонения в кариотипе, а также у мужчин, показатели спермограммы которых находятся на границе нормы [5].

ПГД может рассматриваться как метод альтернативной и предпочтительной пренатальной диагностики, поскольку эмбрион с генетической аномалией не переносится в матку, что исключает необходимость в последующем прерывании беременности [1]. Показаниями для проведения ПГД авляются [14, 15, 19]:

-наличие в семье у одного из партнеров супружеской пары врожденной наследственной патологии, а также рождение предыдущего ребенка с хромосомной патологией;

-возраст женщины 35 лет и старше (риск рождения ребенка с синдромом Дауна или с другой хромосомной патологией);

-повторные случаи спонтанных абортов, которые могут быть также результатом аноаномального хромосомного набора у одного из партнеров супружеской пары;

-сбалансированные транслокации у супружеской пары, которые могут привести к неудачной попытке имплантации эмбриона, к повторным спонтанным абортам или рождению ребенка с хромосомной патологией;

-повторные случаи неудачного ЭКО;

-мужское бесплодие, при котором проводится ИКСИ.

Биопсия полярных телец и бластомеров

Если носительницей транслокации является женщина, то в этом случае для ПГД рекомендуется проводить биопсию полярного тельца [20]. Первое полярное тельце находится на стадии метафазы клеточного деления и дегенерирует во время или сразу после второго деления созревания [18]. В некоторых случаях дегенерация первого полярного тельца начинается через
48 часов от начала культивирования, благодаря чему возможен его цитогенетический анализ в течение нескольких часов после оплодотворения in vivo [10].

Анализ первого полярного тельца, хромосомы которого состоят из двух хроматид, имеет важное значение, так как подавляющее число трисомий у человека обусловлено нерасхождением материнских хромосом в первом делении мейоза
[11]. Однако при анализе только первого полярного тельца существует вероятность неточного прогноза о генотипе ооцита. Поэтому определить наличие мутации можно только после завершения второго деления мейоза, по второму полярному тельцу [2, 8].

Биопсию бластомеров проводят для последующей ПГД, если носителем транслокации является мужчина, а также для подтверждения результатов, полученных на базе анализа полярных телец. В основном, биопсия бластомеров проводится на стадии 8-10 клеток. Во время начальной стадии развития эмбриона все его клетки эквивалентны и поэтому выделение
клетки из эмбриона на данной стадии не влияет на нормальный последующий ход развития [12, 18].

ПГД позволяет проводить анализ трех основных групп генетических болезней, включающих: 1. Болезни, сцепленные с полом; 2. Генные болезни; 3. Хромосомные болезни.

Генетический анализ

ПЦР или амплификация ДНК – это техника, с помощью которой определенную последовательность ДНК можно размножить в количестве, превышающем исходное в миллион и более раз. Необходимым условием для ПЦР является знание нуклеотидной последовательности амплифицируемого фрагмента для правильного последующего подбора олигонуклеотидных праймеров к концам исследуемого участка. Однако применение ПЦР в предимплантационной генетической диагностике имеет свои
ограничения. Так, для ПЦР следует иметь необходимое количество чистого, высококачественного образца ДНК, который иногда трудно получить из одной клетки – полярного тельца или бластомера. При этом если в пробирку вместе с одной исследуемой клеткой попадает даже небольшой образец чужеродной клетки или ДНК, то данный образец также амплифицируется в циклах ПЦР. Частично данная проблема может быть решена при проведении ИКСИ, когда возможно исключить излишки сперматозоидов (paternal contamination) и избавится от клеток гранулезы (maternal contamination).
ПЦР используют для диагностики генных болезней, включая как доминантные, так и рецессивные формы [2, 17].

С помощью ПЦР возможно идентифицировать специфические последовательности для хромосомы Y при определении пола эмбрионов у супружеских пар с X-сцепленными заболеваниями. FISH в предимплантационной генетической диагностике используют для выявления X-сцепленных заболеваний, хромосомных аберраций и для исследования анеуплоидий.
Метод FISH включает использование специально подготовленных флюоресцентно меченых ДНК-зондов, которые в результате
гибридизации с определенной последовательностью ДНК позволяют исследовать специфические участки на хромосоме [4, 13]. При одновременном применении ДНК-зондов к хромосомам 13, 18, 21, X и Y, выявляется 90- 95% всех хромосомных аномалий. Наиболее надежным является анализ полярных телец методом FISH. При этом используются ДНКзонды
для одновременного определения хромосом X, Y, 18, 13 и 21 [7].

На Рис. 1 изображены полярные тельца 1 и 2, которые были исследованы методом FISH с применением ДНК -зондов к двум анализируемым хромосомам. Полярное тельце 1 (Рис. 1А) не имеет отклонений по двум анализируемым хромосомам – хромосоме 21 (красный сигнал) и хромосоме 18 (зеленый сигнал). Каждая хромосома представлена в виде “двойной хроматиды” (наблюдаются два сестринских сигнала для каждой из исследуемых хромосом).

Полярное тельце 2 (Рис. 1B) представлено “единичной хроматидой”, поэтому в данном случае наблюдается единичный сигнал для каждой из хромосом. Это нормальное состояние для второго полярного тельца. Следовательно, можно заключить, что данный эмбрион, у которого были изъяты и исследованы полярные тельца, не имеет отклонений (анеуплоидии) по хромосомам 18 и 21.

На Рис. 2 изображены единичные клетки, которые были изъяты из восьмиклеточного эмбриона для последующего молекулярно-цитогенетического анализа. Флюоресцентная in situ гибридизация была проведена с использованием
ДНК-зондов к двум хромосомам: к хромосоме 18 (зеленый сигнал) и 21 (красный сигнал). В результате, в первом случае была
идентифицирована трисомия по хромосоме 21 – синдром Дауна, являющаяся одной из причин неудачной трансплантации эмбриона в матку, а также спонтанных выкидышей (Рис.2А). В другом случае была идентифицирована трисомия по хромосомам 18 и 21 (Рис. 2B). Дальнейшие исследования показали, что у эмбриона наблюдалась триплоидия – 69 хромосом.
Данная патология также приводит к неудачной имплантации и спонтанным абортам, т.к. она не совместима с жизнью.

В настоящее время FISH применяется во многих центрах мира, занимающихся предимплантационной диагностикой. Данный метод рекомендуется проводить всем женщинам после 35 лет, включенных в программу ЭКО. Установлено, что морфологически нормальные эмбрионы, полученные после проведения ЭКО у женщин данной группы, имеют значительно
повышенный уровень анеуплоидий, которые могут приводить к спонтанным абортам или неудачной имплантации [6].

ПГД методом FISH имеет свои ограничения. Поскольку для FISH-анализа отбирают определенные ДНК-зонды, то  оответственно молекулярно-цитогенетическую диагностику проводят только по исследуемым хромосомам. При этом структурные хромосомные аномалии и анеуплоидии, касающиеся других немеченных хромосом, не будут идентифицированы.
Единичная клетка, изъятая для ПГД, не отражает кариотипа всего организма. Соответственно, мозаицизм не будет выявлен. Вероятность ошибочной диагностики при проведении ПГД (включая мозаицизм и ложноположительный/ ложноотрицательный результаты) приблизительно составляет 7%, тогда как вероятность ошибочной диагностики при проведении биопсии хориона и амниоцентеза составляет менее 1% [9].

Таким образом, ПГД является самой ранней формой пренатальной диагностики, цель которой состоит в том, чтобы не допустить перенос и имплантацию эмбриона с генетическими заболеваниями [16]. В некоторых случаях ПГД не дает полную характеристику всего эмбриона, поэтому при наступлении беременности после проведения предимплантационной диагностики рекомендуется выполнять инвазивную пренатальную диагностику с амниоцентезом или хорионбиопсией.

Литература

1. Аншина М. Б. ВРТ: прошлое, настоящее, будущее. Проблемы репродукции, 2002, No. 3, с. 6-8.
2. Баранов В.С., Кузнецова Т.В. Цитогенетика эмбрионального развития человека. Издательство Н-Л, Санкт-Петербург, 2007.
3. Бочков Н. П. Клиническая генетика, Издательсто ГэотарМед, Москва, 2001.
4. Ворсанова С.Г. и др. Современные достижения молекулярной цитогенетики в диагностике хромосомной патологии у детей. Росс. Вестн. перин. и пед., 1998, No. 1, с. 31-36.
5. Глинкина Ж. И. и соавт. Изучение FISH-методом особенностей мейоза у мужчин, включенных в программу ЭКО. Проблемы репродукции, 2002, No.1, с.38.
6. Гоголевская И. К. Предимплантациионная генетическая диагностика: современное состояние и последние научные открытия. Материалы II Международного конгресса по предимплантационной генетике (18-21/IX, 1997 г. Чикаго, США). Проблемы репродукции, 1999, No.1, с. 19-26.
7. Горин В.С. и др. Новые методические подходы в пренатальной диагностике хромосомных заболеваний (обзор литературы). Проблемы репродукции, 2002, No. 2, с.11-18.
8. Basille C. et al. Preimplantation genetic diagnosis: State of the art. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol, 2009.
9. Chen S. H. et al. Recurrent First-trimester Pregnancy Loss: Is Preimplantation Genetic Diagnosis the Answer? The femal patient, 2002; 27:14-26.
10.  Dyban A. Preimplantation diagnosis of genetic diseases: a new technique in assisted reproduction, N.-Y.:Wiley-Liss, 1993, p. 93-127.
11. Jacobs, P. and Hassold, T. The Origin of Numerical. Chromosome Abnormalities. Adv. Genet, 1995; 33:101-133.
12. Lewis R. Preimplantation Genetic Diagnosis. The Scientist, 2000; 14[22]:16.
13. McNeil N., Ried T. Novel molecular cytogenetic techniques for identifying complex chromosomal rearrangements: technology and application in molecular medicine. Expert reviews in molecular medicine, Cambridge University Press, 2000.
14. Munnй S. Preimplantation Genetic Diagnosis and Human Implantation-A Review. Placenta, 2003; 24:S70-S76S.
15. Sampson J.E. et al. The role for preimplantation genetic diagnosis in balanced translocation carriers. American Journal of Obstetrics and Gynecology, 2004; 190: 1707-1711.
16. Sermon K. Et al. Preimplantation genetic diagnosis. The Lancet, 2004; 363:1633-1641.
17. Shahine L. K.., Caughey A. B. Preimplantation Genetic Diagnosis. Gynecol Obstet Invest, 2005; 60:39-46.
18. Verlinsky Y. In Vitro Fertilization (IVF) with Preimplantation Genetic Giagnosis (PGD) for chromosomal translocations. Reproductive Genetics Institute information packet, 2003.
19. Verlinsky Y, Kuliev A. An Atlas of Preimplantation Genetic Diagnosis. New York: The Parthenon Publishing Group, 2000, p. 1-174.
20. Verlinsky Y, Kuliev A. Human preimplantation diagnosis: needs, efficiency and efficacy of genetic and chromosomal analysis. Baillieres Clin Obstet Gynaecol, 1994; 8(1):177-96.

Все можно отнять у человека, за исключением одного: последней частицы человеческой свободы - свободы выбирать свою установку в любых данных условиях, выбирать свой собственный путь...

Витамин Н (биотин)

Биотин необходим для нормального функционирования кожи, входит в состав ферментов, регулирующих обмен аминокислот и жирных кислот. При недостаточности витамина Н возникает дерматит рук, ног и щек, нарушаются функции нервной системы...

Столь любимые многими женщинами и мужчинами косметические средства появились задолго до новой эры - еще во времена известной всему миру царицы Клеопатры. А их родиной был Древний Восток - Египет, Месопотамия, Ассирия, Вавилон, Иудея...

Достижение современной биотехнологии — генетически модифицированные (ГМ) организмы — во многих странах мира используются для нужд медицины, сельскохозяйственного производства и пищевой промышленности. Повышая урожайность и создавая культуры, устойчивые к болезням, холоду и засухам, можно существенно сократить недостаток продуктов питания для населения Земли, которое к 2025 г. превысит 8 млрд человек...

Змеи - существа мистические. Они восхищают и устрашают одновременно. Змея - центральная фигура мифов, культовых обрядов и ритуалов многих древних цивилизаций. Она - символ мудрости и знания, и вместе с тем она же символизирует непредсказуемость и коварство. Не случайно в христианстве змея, с одной стороны, является библейским синонимом Сатаны - «змея древнего», искусительница, с другой же - олицетворяет возрождение и целительную силу...

Разногласия между мужчиной и женщиной начались, пожалуй, в тот самый момент, когда наши прародители Адам и Ева были изгнаны из рая.

И вот уж сколько веков женщины обвиняют мужчин в непонимании, черствости, малодушии, а сильный пол ставит нам в вину взбалмошность, ветреность, коварство. Список взаимных упреков можно продолжать до бесконечности, да только спор о том, кто лучше, умнее и талантливее, ведет в никуда. Разве можно сравнивать день и ночь, солнце и луну, небо и море? Есть ли ответ, что прекраснее и от чего больше пользы? «Да это же совсем разное», — скажете вы...

Витаминами называются биологически активные вещества, которые наряду с жирами, углеводами, белками и минеральными веществами необходимы живому организму как биологические катализаторы в обмене веществ.

Витамины поступают в организм в незначительных количествах вместе с пищей и усваиваются с образованием сложных производных (амидных, эфирных, нуклеиновых и других). Эти производные соединяются с белками, образуя ферменты (биокатализаторы), ускоряющие реакции синтеза, распада и переконструирования различных веществ в организме...

Ключевые слова: нестероидные противовоспалительные препараты, сердечно-сосудистые   осложнения, ишемическая болезнь сердца, сердечная недостаточность

Нестероидные противовоспалительные препараты (НСПВП) являются наиболее часто употребляемыми в мире лекарственными средствами [4]. Сочетание болеутоляющего...

Ключевые слова: лазерная литотрипсия

Введение. Применение универсального гольмиевого лазера в урологической практике позволило значительно расширить возможности трансуретральных методов лечения мочекаменной болезни...