Преимплантационная генетическая диагностика (ПГД) - диагностика генетических аномалий у эмбрионов до момента их имплантации в стенку матки. Такую диагностику можно проводить на отдельных клетках эмбрионов, полученных в результате процедуры экстракорпорального оплодотворения (ЭКО), до переноса эмбрионов в матку. Таким образом, выполнение ПГД возможно только при использовании методов вспомогательных репродуктивных технологий, основанных на ЭКО.

Репродуктивная медицина применяет методы ПГД почти 20 лет - первое сообщение о рождении здорового ребенка после ЭКО с ПГД было опубликовано в 1990 г. Методы ПГД быстро развиваются, постоянно появляются новые возможности для предотвращения переноса в полость матки эмбрионов с генетической патологией, и, следовательно, рождения детей с врожденным и наследственным заболеванием.

Кому помогает ПГД?

Носителям генных или хромосомных мутаций, а так же пациентам с клиническими проявлениями генной или хромосомной болезни.
Пациентам с повышенной частотой хромосомных аномалий в половых клетках (сперматозоидах или ооцитах).
По данным многочисленных исследований частота числовых хромосомных аномалий повышена в половых клетках следующих групп пациентов:
- Пациенты с числовыми аномалиями кариотипа – чаще это мозаичный вариант аномалий половых хромосом (синдром Шерешевского-Тернера, синдром Клайнфельтера и др.)
- Пациенты со структурными аномалиями кариотипа (робертсоновские транслокации, реципрокные транслокации, инверсии и др.)
- Женщины старшего репродуктивного возраста - 35 лет и старше
- Мужчины с тяжелыми нарушениями сперматогенеза - олигоастенотератозооспермия, тяжелая олигозооспермия, азооспермия
- Супружеские пары, в анамнезе у которых отмечено более двух спонтанных прерываний беременности на ранних сроках (привычное невынашивание)
- Супружеские пары с повторяющимися неудачными попытками ЭКО – более двух неудачных попыток
Семьям, у членов которых диагностированы болезни с поздней манифестацией и генетические предрасположенности к тяжелым заболеваниям (болезнь Альцгеймера, онкология …)
Семьям, в которых есть ребенок, больной тяжелой гематологической болезнью, нуждающийся в пересадке донорского костного мозга
Супружеской паре, имеющей более двух-трех детей одного пола и решившей «планировать семью»

Проведение ПГД возможно только в хорошо оснащенной клинике ЭКО, имеющей высококвалифицированных опытных специалистов: врачей репродуктологов, эмбриологов и генетиков. Возможна так же кооперация разнопрофильных медицинских учреждений, такая практика широко используется в большинстве европейских стран и США. Для проведения диагностики необходимы:

методы оплодотворения in vitro (in vitro - латынь - «в стекле» — это технология выполнения процедур в пробирке, либо, в более общем смысле, вне живого организма);
микроманипуляционные методы, с помощью которых можно удалять полярные тельца и бластомеры у доимплантационных эмбрионов без последствий для их дальнейшего развития;
молекулярно-генетические и молекулярно-цитогенетические методы, позволяющие проводить серию генетических анализов единичной клетки - хорошо разработаны и наиболее часто используются два молекулярных метода: полимеразная цепная реакция (ПЦР) и флуоресцентная гибридизация in situ (FISH).

Перед проведением ПГД важно проконсультироваться с врачом генетиком и пройти назначенное генетическое обследование – это позволит оценить генетические риски у потомков конкретной супружеской пары и грамотно разработать схему проведения будущей ПГД. Консультация врача генетика целесообразна для всех пациентов, выбравших для себя ЭКО с ПГД, и даже для тех, кто считает, что не имеет генетических нарушений.

Наш Центр имеет наибольший в Российской Федерации опыт проведения ПГД. Мы можем провести диагностику практически любой генетической патологии. Специалистами МЦРМ выполняются следующие виды ПГД:

ПГД моногенного дефекта
ПГД структурной хромосомной перестройки
Преимплантационный Генетический Скрининг частых анеуплоидий (ПГС), в настоящее время возможно тестирование числа девяти хромосом:
- ПГС частых анеуплоидий - 3 хромосом (21, X, Y)
- ПГС частых анеуплоидий - 5 хромосом (13, 18, 21, X, Y)
- ПГС частых анеуплоидий - 7 хромосом (13, 16, 18, 21, X, Y)
- ПГС частых анеуплоидий - 9 хромосом (13, 14, 15, 16, 18, 21, X, Y)
Определение генетического пола эмбриона до имплантации

Носительство структурной хромосомной перестройки

Популяционная частота встречаемости носительства сбалансированной хромосомной перестройки (хромосомной аберрации) составляет около 0,2%. у пациентов с различными нарушениями репродуктивной функции, а также у супружеских пар с привычным невынашиванием и/или имеющих в анамнезе мертворождения, эта частота значительно выше. Так, носительство сбалансированной хромосомной перестройки выявляют: у 0,6% бесплодных пар; у 3,2% пар с многочисленными неудачными попытками ЭКО; у 2-3% мужчин с тяжелыми нарушениями сперматогенеза, требующими ICSI для лечения; у 4,7-9,2% пар с привычным невынашиванием.

Носители сбалансированных хромосомных перестроек, как правило, не имеют никаких фенотипических нарушений (видимых умственных и физических патологий), кроме нарушений репродуктивной функции. Нарушения репродуктивной функции наблюдают не у всех носителей перестроек – такие люди могут быть фертильными, субфертильными, а так же страдать бесплодием 1-го типа. Основная проблема носителей хромосомных аберраций - повышенный риск образования несбалансированных гамет (половых клеток – сперматозоидов или ооцитов). Теоретически в процессе деления первичных половых клеток (мейоза) у носителей сбалансированных перестроек образуется 50% сбалансированных (25% нормальных и 25% сбалансированных) и 50% несбалансированных гамет и следует ожидать, что после оплодотворения половина эмбрионов будут нормальными. Однако обширные практические данные показывают, что образуется только около 30% эмбрионов, сбалансированных по вовлеченным в перестройку хромосомам. Кроме того, существует влияние перестройки на нерасхождение в мейозе невовлеченных в перестройку хромосом (межхромосомный эффект). Из-за этого у носителей перестроенных хромосом повышен риск образования гамет, несбалансированных (анеуплоидных) по хромосомам, не вовлеченным в аберрацию.

Риск негативного влияния аберрации на потомство в значительной степени зависит от типа перестройки, точек хромосомных разрывов, пола носителя и генетического фона. В зависимости от этих параметров родительская сбалансированная аберрация имеет следующее влияние на развитие плода: рождение ребенка с несбалансированным хромосомным набором в 1-17% случае, мертворождение или ранняя детская смертность в 5-8% случаев, спонтанное прерывание беременности в 20-27% случаев.

Благодаря бурному развитию методов ЭКО, около 10 лет назад появилась возможность проводить Преимплантационную Генетическую Диагностику (ПГД) для носителей сбалансированных хромосомных перестроек. ПГД может быть предложена им как альтернатива инвазивной пренатальной диагностики и искусственного прерывания беременности в случае определения у плода несбалансированного хромосомного набора. В том случае если носители аберрации страдают бесплодием, для преодоления которого необходимо проведение ЭКО, нам кажется особо актуальной проведение такой диагностики.

Частота наступления беременности после ЭКО с ПГД у носителей сбалансированных хромосомных аберраций значимо зависит от типа аберрации, а так же от общей частоты наступления беременности в конкретном центре ЭКО. Согласно результата анализа, проведенного одним из самых авторитетных центров ЭКО США (Reprogenetics, Livingston, NewJersey), эта частота варьирует в зависимости от Центра и этиологии патологии от 0 до 50% в расчете на пункцию фолликулов. К настоящему времени накоплен большой фактический материал, свидетельствующий о значительном снижении частоты спонтанных прерываний беременности у носителей аберраций после ПГД. Так, по данным вышеупомянутой авторитетной группы и данным американских партнеров нашего Центра репродукции, частота спонтанных абортов снижается до 9-12% по сравнению с 88-92% при беременности в натуральном цикле.

ПРЕИМПЛАНТАЦИОННЫЙ ГЕНЕТИЧЕСКИЙ СКРИНИНГ (ПГС) - это исследование 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 (числовое нарушение кариотипа, анеуплоидия). Согласно многочисленным данным ведущих мировых клиник ЭКО, у доимплантационных эмбрионов человека, полученных при оплодотворении ооцитов после овариальной стимуляции, велик процент хромосомных аномалий. В зависимости от возраста женщины, параметров спермограммы и других факторов (причина бесплодия, наличие привычного невынашивания, аномальный кариотип, генетический фон…) от 40 до 80 процентов доимплантационных эмбрионов имеют хромосомные аномалии. У некоторых супружеских пар все эмбрионы могут иметь хромосомные аномалии.

Подсадка эмбриона с хромосомной патологией приводит к:

отсутствию имплантации
спонтанному прерыванию беременности
мертворождению или рождению ребенка с хромосомной патологией

Дети с хромосомной патологией (аномальным кариотипом) в большинстве случаев имеют врожденные умственные и, практически всегда, физические пороки развития. Среди новорождённых наиболее распространенной хромосомной патологией является трисомия (три хромосомы вместо двух в норме) по 21-й хромосоме, или синдром Дауна. Симптомы заболевания хорошо известны: задержка умственного развития, пониженная сопротивляемость болезням, врождённые сердечные аномалии, короткое коренастое туловище и толстая шея, а также характерные складки кожи над внутренними углами глаз. Возможно рождение живых детей с трисомиями по хромосоме 13 (синдром Патау), хромосоме 18 (синдром Эдвардса). Эти хромосомные болезни характеризуются еще более тяжелыми, чем при синдроме Дауна, пороками умственного и физического развития.

Наиболее часто встречающейся у человека является трисомия по 16-й хромосоме (более одного процента всех случаев беременности). Следствием этой трисомии является спонтанное прерывание беременности в первом триместре.

Многим известна моносомия по хромосоме Х (одна половая хромосома вместо двух в норме) – синдром Шерешевского-Тернера. Пол у такого человека женский. Для женщин с моносомией Х характерно недоразвитие половых органов, низкий рост, сближенные соски, кожные крыловидные складки на боковых поверхностях шеи и деформация локтевых суставов. Интеллект у большинства таких женщин сохранен, однако частота олигофрении выше, чем у женщин с нормальным кариотипом.

При проведении ПГС целесообразно исследовать число хромосом, анеуплоидии по которым наиболее часты и имеют наиболее негативное влияние на пренатальное развитие человека. Это половые хромосомы - X и Y, и аутосомы – 13, 14, 15, 16, 17, 18, 21, 22. Такая диагностика способна выявить более 70% всех хромосомных аномалий у доимплантационных эмбрионов.

Рядом опытных и авторитетных клиник ЭКО Европы и США было показано, что применение ПГС в циклах ЭКО увеличивает частоту имплантации эмбрионов, уменьшает число спонтанных прерываний беременности на ранних сроках и увеличивает частоту рождения здоровых детей. В настоящее время наша клиника проводит преимплантационный генетический скрининг (ПГС) числа девяти хромосом с помощью метода FISH.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО ПОЛА ЭМБРИОНА ДО ИМПЛАНТАЦИИ - технически самый простой вид ПГД. Метод используется для диагностики пола эмбрионов в случае, когда один, или в редких случаях оба, родителя являются носителями заболевания, сцепленного с полом. Чаще других в этой группе заболеваний встречаются: миодистрофия Дюшена, Гемофилия А, Гемофилия В, синдром Мартина-Белла (синдром ломкой Х-хромосомы). Возможно использовать доимплантационную диагностику пола эмбрионов для планирования семьи (перенос в полость матки только эмбрионов желанного для супружеской пары пола). Однако, при отсутствии детей в семье проведение ПГД с этой целью нельзя назвать этичным и моральным.