Описание метода предимплантационной генетической диагностики (ПГД): особенности и последствия
Метод предимплантационной генетической диагностики используется для оценки состояния здоровья эмбриона, полученного при экстракорпоральном оплодотворении перед его имплантацией в полость матки. Способ позволяет не только выбрать здорового будущего малыша, но и увеличить шанс наступления беременности. Методика широко используется во всех мировых клиниках, занимающихся экстракорпоральным оплодотворением.
Общие понятия
Предимплантационная генетическая диагностика позволяет провести комплексное обследование и исключить наличие хромосомных аномалий в целом или какого-то одного конкретного отклонения. В последнее время параллельно с ранними пороками проводится скрининг генов, которые могут провоцировать возникновение опухолей во взрослом возрасте (яичников, кишечника, груди).
В случае носительства геномных заболеваний со стороны матери проводится биопсия нескольких полярных телец яйцеклетки еще до проведения оплодотворения. Описанные способы являются альтернативой ранней пренатальной диагностике, что позволяет предостеречь от прерываний беременности, если вдруг плод будет иметь генетические патологии.
Предимплантационная генетическая диагностика позволяет определить пол будущего малыша уже в процессе проведения скрининга. Это используется для предупреждения развития аномалий, сцепленных с половой принадлежностью.
Как передаются по наследству генетические заболевания
Различают наследственные патологии, возникшие по доминантному, рецессивному и х-сцепленному типу.
| Тип наследования | Особенности | Риск рождения больного ребенка |
| Доминантный | У кого-либо из партнеров есть один дефективный ген, доминирующий в своей паре | 50 % наследовать ген |
| Рецессивный | Оба партнера являются носителями одного дефективного гена, но при этом имеют нормальную пару | 50 % стать носителем, 25 % получить заболевание |
| Х-сцепленный | Женщины защищены от патологии своим набором хромосом и являются исключительно носителями. Для мужчин характерно развитие аномалии | у мужчины возможность унаследовать ген и болезнь - 50 %, у женщины стать носителем, как и ее мать - 50 % |
Кому проводят скрининг?
Предимплантационная генетическая диагностика (ПГД) проводится в следующих случаях:
- Наличие у одного или обоих из семейной пары наследственных болезней или изменений кариотипа. Часто партнеры сами знают о своих проблемах, реже - узнают в процессе скрининга.
- Привычное невынашивание беременности. Проблемой подобного служат не аномалии со стороны родителей (их может вовсе не быть), а генетические мутации плода, которые вызывают выкидыши.
- Возраст лиц, проходящих программу ЭКО, более 38 лет.
- Более 3 неудачных попыток экстракорпорального оплодотворения в анамнезе.
- Мужское бесплодие.
- Включение ИКСИ (интрацитоплазматическая инъекция сперматозоида) в программу оплодотворения. Процесс чреват развитием генетических отклонений у эмбриона.
- Случаи пузырного заноса в анамнезе.
Особенности ПГД
Исследования в сфере предимплантационной генетической диагностики свидетельствуют о том, что метод имеет право существовать, помогает диагностировать и предупреждать хромосомные аномалии, однако, требует дальнейшего усовершенствования.
Особенности ПГД заключаются в следующем:
- частота невынашивания при скрининге ниже, чем без него;
- на данный момент отсутствуют доказательства того, что увеличивается возможность наступления беременности;
- существует возможность ложного результата: эмбрион здоров, а результат показывает отклонения, эмбрион болен, а исследование говорит об обратном (5-10 % случаев).
Проведение предимплантационной генетической диагностики (обследование бластомеров)
После соглашения на экстракорпоральное оплодотворение репродуктолог оценивает необходимость проведения ПГД супружеской паре. В случае наличия показаний партнеры могут согласить или отказаться от процедуры. Далее подписывается документ, подтверждающий разрешение на проведение обследования.
На третий день с момента оплодотворения эмбриона генетик берет одну из сформированных клеток-бластомеров для анализа. Считается, что для плода это не имеет последствий, поскольку все клетки взаимозаменяемы.
Специалист проводит исследование по одному из выбранных ранее направлений: изучение строения клетки под специальным флуоресцентным микроскопом, исследование ДНК, используя метод полимеразной цепной реакции, чтоб определить наличие мутации.
Исходя из результата, эмбрионы, имеющие аномалии, не будут использоваться в процессе имплантации. Выбираются здоровые и качественные. Далее одного из них или несколько переносят в полость матки матери.
При биопсии полярного тельца происходит обследование хромосомного набора матери. Проводится она в том случае, если по женской линии выявлено наличие генетически обусловленной патологии. Процедура позволяет определить, здорова ли яйцеклетка, которая будет использоваться для оплодотворения, не нарушив ее структуры. Если аномалии не выявлены, то ее можно использовать для оплодотворения и переноса в полость матки.
Существуют случаи, когда проводится скрининг полярных телец, а затем уже бластомеров. Это позволяет получить более достоверный результат. Схему, по которой будет проходить обследование, выбирает специалист-генетик.
Используемые методы
Числовые и структурные нарушения хромосом определяют методом флуоресцентной гибридизации. Этот метод позволяет уточнить последовательность ДНК клетки. Используются специальные ДНК-зонды, которые по своей структуре являются комплементарными участками для зон ДНК бластомера.
Зонд имеет в составе нуклеотид и флуорофор (молекулу, способную к флуоресценции). После взаимодействия ДНК-мишени с ДНК-зондом образуются подсвечиваемые участки, которые просматриваются под флуоресцентным микроскопом.
Также используют метод ПЦР (полимеразной цепной реакции). Он заключается в копировании участка ДНК при помощи ферментов в определенных лабораторных условиях.
Диагностика анеуплоидии
Это один из методов предимплантационной генетической диагностики, позволяющий выявить наличие числовых хромосомных аномалий (определить лишние или отсутствующие хромосомы).
Генетический материал состоит из 46 хромосом, половину из которых отдает отец, а вторую половину - мать. Если эмбрион получает лишнюю хромосому, это называется трисомией, а потеря какой-либо - моносомией. Эти дефекты могут приводить к последствиям:
- отсутствие имплантации эмбриона;
- самопроизвольное прерывание беременности;
- наследственные патологии (синдром Дауна, Клайнфельтера, Шерешевского-Тернера).
Мужское бесплодие и возраст семейной пары являются частыми факторами развития подобных аномалий.
ПГД моногенных патологий
Предимплантационная генетическая диагностика эмбрионов с целью определить наличие моногенных заболеваний проводится в семьях, где установлено наличие наследственных аномалий. Если у семейной пары уже есть малыш с гомогенным заболеванием, то возможность родить еще одного больного ребенка повышается в несколько раз.
Причиной является нарушение последовательности хромосом на определенном участке ДНК. К подобным заболеваниям относятся:
- муковисцидоз;
- адреногенитальный синдром;
- фенилкетонурия;
- гемофилия;
- серповидноклеточная анемия;
- синдром Вернига-Хоффмана.
Преимущества и риск метода
Предимплантационная генетическая диагностика, отзывы о которой считаются двусмысленными, имеет определенные преимущества в сфере пренатального скрининга:
- в матку переносятся только качественные и здоровые эмбрионы;
- уменьшается риск рождения малыша с генетическими отклонениями;
- вдвое снижается риск невынашивания;
- вдвое снижается риск многоплодности;
- на 10 % увеличивается шанс имплантации эмбриона;
- на 20 % увеличивается шанс на благополучное рождение малыша.
Риск нечаянного повреждения эмбриона при ПГД равен 1 %. Вероятность ошибочного результата - 1:10, кроме того, 3% возможности того, что эмбрион с какой-либо аномалией будет оценен как здоровый.
Вероятность, что здоровый эмбрион будет по результатам иметь отклонения - 1:10. Шанс 1:5, что перенос эмбрионов в полость матки будет отменен по причине найденных аномалий в каждом из них.
Противопоказания
Предимплантационная генетическая диагностика (ПГД), последствия которой для эмбриона точно не выявлены, имеет ряд противопоказаний к проведению:
- фрагментация эмбриона более 30 % (нормой считается образование фрагментов до 25 %);
- наличие многоядерных бластомеров в эмбрионе;
- эмбрион имеет меньше 6 бластомеров на третий день своего развития.
Безопасность метода
Диагностика проводится на раннем этапе создания будущего организма, когда все его клетки являются полипотентными, то есть из каждой может сформироваться полноценный здоровый организм.
Все проводимые этапы ПГД не наносят время эмбриону, плоду и будущему малышу. После того как образец для исследования получен, его подготавливают специальным образом. Клетки помещаются на предметное стекло, на котором фиксируются, или в буферный раствор.
Стоимость процедуры
Предимплантационная генетическая диагностика, стоимость которой варьируется от 50 до 120 тысяч рублей, на первый взгляд, кажется дорогостоящей манипуляцией. Однако здоровье и лечение ребенка с генетически обусловленными патологиями обойдется гораздо больше.
Процедура дает все преимущества перед женщинами, которые смогли зачать ребенка естественным путем, поскольку им такой метод диагностики недоступен. Предимплантационная генетическая диагностика, цена которой мизерна в сравнении с самим экстракорпоральным оплодотворением, служит лишь дополнением к общей программе, позволяющей не только выносить и родить, но и вырастить здорового малыша.