Мозаично анеуплоидный эмбрион что это значит

ПГТ хромосомных анеуплоидий

Что такое анеуплоидия?

Анеуплоидия — нарушение числа хромосом в диплоидном наборе, когда в одной из пар гомологичных хромосом (а иногда и в нескольких) появляется лишняя хромосома, либо одна из хромосом исчезает. Эта аномалия известна как наиболее часто встречающаяся у доимплантационных эмбрионов.

Типы анеуплоидий – трисомии (лишняя хромосома), моносомии (отсутствие одной из парных хромосом). Эмбрионы с дефицитом (моносомия) или избытком (трисомия) отдельных хромосом возникают, главным образом, вследствие оплодотворения яйцеклетки с хромосомным дисбалансом.

Анеуплоидии всегда клинически значимы, то есть, так или иначе патологически проявляются. Их проявления могут выражаться в отсутствии имплантации, прерывании беременности, нарушениями эмбриогенеза и рождению ребенка с хромосомной патологией.

При этом:

• Примерно 1/6 часть клинически регистрируемых беременностей прерывается спонтанно. Около 50% всех самопроизвольных абортов в первом триместре беременности вызваны именно хромосомными нарушениями.

• А усредненная частота числовых хромосомных нарушений у новорожденных составляет 1:400. Наиболее частые среди них – синдром Дауна (трисомия 21-й хромосомы), синдромом Эдвардса (трисомия 18-й хромосомы), синдром Патау (трисомия 13 хромосомы), моносомия Х (синдром Шерешевского–Тернера).

С возрастом риск возникновения анеуплоидной патологии у женщины существенно возрастает. Так, риск трисомий после 40-ленего возраста женщин имеется у каждой из 63-х, а в 45 лет – уже у каждой из 20.

Таргетные (целевые) исследования всего лишь нескольких хромосом из полного набора у эмбриона не оправдывают себя лишь в том, что они не охватывают остальные хромосомы, не дают полной картины по всем возможным анеуплоидиям.

В нашем центре мы предложим молекулярное кариотипирование эмбриона (исследование набора хромосом эмбриона), включающее исследование на анеуплоидии полного набора хромосом по доступной цене. Это оправдано не только с клинической точки зрения, но и с экономической.

Источник

Хромосомная анеуплоидия эмбрионов, полученных в циклах ЭКО без стимуляции

W. Verpoest, B.C. Fauser, E. Papanikolaou, C. Staessen, L. Van Landuyt, P. Donoso, H. Tournaye,I. Liebaers и P. Devroey

Многие авторы обосновывают возврат к более мягкой стимуляции яичников и даже естественным циклам ЭКО с целью избежания потенциально негативного влияния стимуляции яичников на здоровье женщины. Снижение интенсивности стимуляции яичников, так же как и сокращение числа эмбрионов для переноса в матку, являются мерами, направленными на минимизацию влияния стимуляции яичников на рецептивность эндометрия, а следовательно — на улучшение репродуктивных исходов, и на снижение риска осложнений, таких как многоплодные беременности и синдром гиперстимуляции яичников. Стимуляция яичников может, кроме того, служить фактором индукции численных хромосомных аномалий (анеуплоидии) в ооцитах, что связано с возникновением ошибок на различных уровнях, в том числе на этапе первого и второго меойтического деления, а также фактором нарушений геномного импринтинга. В недавно проведенных исследованиях с использованием преимплантационного генетического скрининга анеуплоидий (ПГС) показано, что доля анеуплоидии эмбрионов снижается на фоне более мягкой стимуляции яичников.

ПГС все чаще проводится в программах экстракорпорального оплодотворения с целью выявления численных хромосомных аномалий (анеуплоидии) эмбрионов, что направлено на повышение эффективности репродуктивного лечения. В настоящей работе описывается распространенность анеуплоидии среди эмбрионов, полученных в результате нестимулированных циклов ЭКО и ПГС, и беременности, закончившиеся рождением двух живых детей.

В естественном, нестимулированном менструальном цикле у всех пациенток проводилось трансвагинальное ультразвуковое исследование и гормональный анализ сыворотки с определением концентрации ФСГ, лютеинизирующего гормона, эстрадиола и прогестерона. В случае снижения концентрации эстрадиола и одновременного подъема уровня прогестерона овуляцию считали ложной и от забора ооцита отказывались. С целью снижения риска отсутствия оплодотворения во всех циклах использовали ИКСИ.

Оплодотворение оценивали через 18 часов, далее развитие эмбриона оценивали на 2 и 3-й день перед биопсией. Биопсию эмбриона проводили на 6-клеточной или более стадии развития. Проводили анализ хромосом X, Y, 13, 18 и 21 на первом этапе и хромосом 16 и 22 – на втором этапе.

Перенос эмбриона проводили на стадии бластоцисты на 5-й день после забора ооцита. Поддержка лютеиновой фазы не проводилась.

Средний возраст пациенток составил 31,4 года. Показаниями для лечения бесплодия в исследуемой группе служили необъяснимое бесплодие у 12 пациенток, олигоастенотератозооспермия у 17 пациенток и блокада маточных труб у одной пациентки.

В двадцати циклах был проведен успешный забор одного ооцита, 19 из них соответствовали критериям пригодности для ИКСИ. Пятнадцать ооцитов были успешно оплодотворены, 11 эмбрионов достигли достаточной степени развития до стадии дробления с образованием как минимум шести бластомеров. Эти эмбрионы были признаны пригодными для проведения биопсии одного бластомера. Четыре эмбриона при скрининге оказались анеуплоидными, в частности, у одного эмбриона была диагностирована моносомия 16, у одного — трисомия 22, у одного – трисомия 16, а у четвертого анеуплоидного эмбриона имели место сочетанные аномалии. Таким образом, процент анеуплоидии в данной группе составил 36,4%. Шесть здоровых эмбрионов были перенесены. Было получено три прогрессирующих беременности, в результате которых родились две здоровые девочки весом 3960 граммов и 3110 граммов при рождении, у одной пациентки произошел выкидыш.

Результаты данного исследования, в первую очередь, демонстрируют тот факт, что отсутствие экзогенной стимуляции яичников не исключает возникновения многочисленных хромосомных аномалий эмбрионов. Во многих исследованиях с использованием ооцитов, как животных, так и человека, было подтверждено увеличение частоты анеуплоидии после индукции овуляции. В исследованиях последних лет было показано, что в ооцитах после индукции овуляции имеет место повышенная частота нарушений геномного импринтинга. Возможно, это обусловлено не только исходными материнскими факторами, такими как возраст, но и внешними факторами, в частности, субоптимальными или аномальными биохимическими характеристиками фолликулярной жидкости и развитием цитоплазмы. Кроме того, частота анеуплоидии в ооцитах человека, как известно, существенно выше, чем в ооцитах различных видов животных, что, насколько можно полагать, связано со стимуляцией яичников, поскольку это единственная группа, в которой определялась анеуплоидия ооцитов. Другие факторы, такие как качество спермы и условия культивирования эмбрионов, также могут оказывать влияние на хромосомные характеристики эмбриона, давая толчок таким аномалиям, как мозаицизм. Эти аномалии невозможно исключить, пропуская этап стимуляции яичников.

Во-вторых, исследование подтвердило, что анеуплоидия присутствует в единичных бластомерах эмбрионов молодых женщин в возрасте до 36 лет. Хотя известно, что частота анеуплоидии в возрасте старше 36 лет увеличивается, немногое известно о частоте анеуплоидии у молодых женщин, поскольку ПГС в этой группе обычно не проводится.
Признавая ограничения этого исследования в отношении размера выборки, важно также понимать, что ПГС, будучи единственным доступным средством для оценки хромосомной состоятельности эмбриона, не может считаться оптимальным методом оценки влияния стимуляции яичников на статус хромосом ооцитов. ПГС позволяет оценить всего один или два бластомера эмбриона, который состоит как минимум из шести бластомеров, что является потенциальным источником ошибок, включая диагностику мозаицизма.

Данные настоящего исследования показывают, что исключение стимуляции яичников у молодых женщин не исключает возникновения численных хромосомных аномалий.

Источник

Что такое мозаичный эмбрион?

Преимплантационное генетическое тестирование эмбрионов на анеуплоидии (PGT-A) – это генетический анализ, который используется для повышения успешности ЭКО путем получения информации о хромосомном здоровье эмбриона.

Эмбрионы с правильным набором хромосом 46 – (эуплоидные) имеют больше шансов на имплантацию и развитие успешной беременности, чем эмбрионы с неправильным набором хромосом (анеуплоидные). У здорового человека в клетках 46 хромосом. На самом деле у нас есть две пары каждой хромосомы, одну из которых мы получаем от нашей биологической матери, а другую – от нашего биологического отца.

PGT-A проводится по причине того, что у анеуплоидных эмбрионов очень высока вероятность неудачной имплантации или прерывания беременности.

Вероятность получения анеуплоидного эмбриона увеличивается с возрастом.

Бывают такие варианты, когда из пары хромосом присутствует только одна хромосома – моносомия. Или же наоборот, вместо 2 хромосом, их 3, что называется трисомией. В результате преимплантационного генетического тестирования, эмбрион, у которого есть такие хромосомные изменения, называется анеуплоидным.

Однако недавние достижения в технологии PGT-A выявили третий вариант результатов PGT-A, которые находятся где-то посередине. Такой вариант, получивший название мозаичных эмбрионов (содержит сочетание анеуплоидных и эуплоидных клеток). Причина в том, что секвестирование ДНК для тестирования PGT стало более продвинутым и более чувствительным. Эта обновленная технология известна как NGS (следующее поколение секвестрования).

Теперь мы стали видеть более мелкие детали, тогда как раньше это было невозможно.

Сейчас можно услышать — «40% мозаика», что означает, что 40% клеток анеуплоидные, а 60% – эуплоидные (по данным биопсии).

Результат PGT эуплоидного (здорового) эмбриона Результат низкоуровневого мозаицизма эмбриона по трисомии 18 хромосомы (47,XY + 18) Результат высокоуровневого мозаицизма эмбриона по трисомии 18 хромосомы (47,XY + 18)

• 80% определения анеуплоидых клеток – считать эмбрион анеуплоидным.

Мозаицизм не обязательно присутствует во всем эмбрионе, он может быть только в определенных его участках. При биопсии эмбриона (бластоцисты) берутся клетки трофэктодермы (ТЭ), которыя в будущем формируют плаценту, а внутриклеточную массу (ВКМ), из которой будет формироваться плод, не затрагивают.

Мы должны помнить, что мозаицизм, выявленный в образце трофэктодермы, не всегда указывает на наличие мозаицизма в внутриклеточной массе, что, в свою очередь, не приводит к появлению мозаицизма у самого плода.

Какая частота мозаичных эмбрионов по данным PGT–A?

Мозаика встречается примерно у 15-90% эмбрионов на стадии дробления и у 30-40% бластоцист (5-ти суточной стадии развития эмбриона) (Spinella et al. 2018), возникает с одинаковой частотой независимо от возраста (Munne et al., 2017), от всех протестированных эмбрионов методом PGT-A.

Очевидно, что эуплоидные эмбрионы – имею выше шанс достичь наступления успешной беременности. В этом случае наиболее частый вопрос, который пациенты задают при получении результатов PGT-A: «Как влияет этот мозаичный результат на беременность или ребенка?».

Ответ сложен. Хотя мозаицизм существовал всегда, его можно было обнаружить только в течение нескольких лет, поэтому последующие исследования все еще продолжаются.

Тем не менее есть некоторые руководящие принципы и рекомендации профессионального медицинского сообщества.

Почему происходит мозаицизм эмбриона?

Причина возникновения полностью анеуплоидных эмбрионов является ошибка мейоза в яйцеклетке или сперматозоиде, и эта ошибка затем переносится в каждую клетку эмбриона.

В мозаичных эмбрионах ошибка возникает после оплодотворения, поражаются только те клетки, которые происходят от клетки с нарушением при ее делении. Важен тот факт, что уровень мозаицизма напрямую зависит от времени митотической ошибки. Если ошибка произойдет в ранней фазе деления клеток, тогда будет затронуто больше клеток, чем если бы это произошло на более позднем этапе.

Вероятно, мозаицизм эмбриона может быть результатом быстрого деления клеток и расслабления «контрольных точек», характерных для раннего развития эмбриона, и что это переходная фаза во время развития (McCoy 2017).

Для проведения PGT-A эмбриолог проводит получение, как правило, около 5-8 клеток у эмбриона на стадии бластоцисты, что для эмбриона полностью безопасным.

И так в образце биопсии для PGT-A если 5 из 5 клеток являются эуплоидными, то эмбрион является эуплоидным.

Соответственно, при проведении тестирования 5 клеток, мозаицизм минимально может составить 20% (1 из 5 клеток), а самый высокий показатель может быть 80% (4 из 5 клеток).

Международное общество по преимплантационной генетической диагностике (PGDIS) по выполнению PGT-A, рекомендуют классифицировать результаты следующим образом:

Рекомендации по переносу мозаичных эмбрионов

Международное собщество по преимплантационной генетической диагностике (PGDIS) рекомендовало отдавать приоритет мозаичным эмбрионам для переноса в зависимости от уровня мозаицизма и конкретной задействованной хромосомы.

Поскольку мозаицизм – относительно новый термин, по этой теме не так много данных, большинство рекомендаций сводятся к тому, что при переносе мозаичного эмбриона важно смотреть, какие хромосомы затронуты и могут ли быть связанные синдромы:

• Мозаицизм трисомии 21 хромосомы (синдром Дауна) не рекомендован, потому что это может привести к рождению ребенка с этим синдромом.
• Мозаика для моносомии 10 может быть предпочтительнее, поскольку большинство моносомий (отсутствие одной хромосомы) (кроме синдрома Тернера – 45 Х0) не выживают, поэтому эмбрион должен будет само корректироваться, чтобы привести к рождению ребенка.

Grati et al. (2018) установили основные рекомендации в зависимости от вовлеченности конкретной хромосомы, оценили каждую из трисомий мозаичного эмбриона.

Приоритетные рассмотрения:

• Наивысший приоритет для переноса. Очень низкий риск любых неблагоприятных исходов: мозаичные трисомии 1, 3, 10, 12 и 19
• Вторая группа, которую следует рассмотреть для передачи. Немного повышенная вероятность выкидыша:4, 5, (47,XXY)
• Третья группа, которую следует рассмотреть для переноса. Немного более высокий риск выкидыша, или относительно низкий риск трисомий 7 и 11 одно родительской дисомии (UPD) – то есть, когда у плода две хромосомы от одного и того же родителя, а не по одной копии от каждого: 2, 7, 11, 17, 22
• Возможность переноса следует рассматривать с осторожностью и только после подробного обсуждения с потенциальными родителями. Повышенный риск выкидыша, UPD или жизнеспособной анеуплоидии: 6, 9, 15
• Возможность переноса эмбриона может быть рассмотрена после обсуждения с потенциальными родителями возможных клинических проявлений. Высокий риск поражения плода и несколько повышенный риск выкидыша и жизнеспособной анеуплоидии: 8, 20, (47,XXX), (47,XXY)
• Лучше избегать. Очень высокий риск любых вышеупомянутых неблагоприятных исходов: 13, 14, 16, 18, 21, (45,X).

Какой показатель успешности мозаичных эмбрионов при переносе?

Показатели успешности мозаичных эмбрионов следует оценивать в зависимости от % мозаицизма (какой процент клеток у эмбриона содержит анеуплоидию).

Munne et al. (2017): 56% развивающаяся беременность (если мозаицизм 20-40%) при 22% развивающейся беременности (если мозаицизм > 40%);

Spinella et al. (2018): 42% живорождений (при 50% мозаичных эмбрионах). Частота выкидышей одинакова в обеих группах.

Мозаицизм низкого уровня может иметь сравнимый успех с переносом эуплоидных эмбрионов.

Важным показателем является репродуктивный возраст женщины при переносе мозаичного эмбриона.

Виктор и др. (2019) обнаружили, что возможность имплантации мозаичных эмбрионов может уменьшаться с возрастом – с 56% у женщин моложе 34 лет до 27% у женщин старше 34 лет.

Авторы предполагают, что такие показатели могут быть по причине того, что самокоррекция более эффективна в более молодом репродуктивном возрасте.

Что такое самокоррекция эмбриона? Что происходит с анеуплоидными клетками в мозаичном эмбрионе?

Большинство мозаичных эмбрионов становятся полностью анеуплоидными или эуплоидными к 12 дню развития (Popovic et al. (2019).

Способность исправлять себя можно объяснить следующим образом: в мозаичном эмбрионе клетки с анеуплоидией могут делиться медленнее, истощаться и погибнуть с большей вероятностью в сравнении с хромосомно здоровыми (эуплоидными) клетками, которые растут быстрее.

Но если анеуплоидных клеток слишком много, они могут вытеснить эуплоидные клетки и привести к остановке развития эмбриона либо к дальнейшему развитию эмбриона с не правильным набором хромосом.

Аномальные клетки могут перемещаться в трофэктодерму (будущую плаценту), в то время как эуплоидные клетки сосредотачиваться во внутриклеточной массе (клетки из которых происходит развитие эмбриона). На самом деле это способ самокоррекции, который мозаичный эмбрион может использовать для удаления измененных клеток из ВКМ.

Существует вероятно определенный порог, при котором такая самокоррекция может происходить.

Является ли мозаицизм с моносомией приоритетным для переноса эмбриона?

Отсутствие хромосомы (моносомия) у эмбриона редко приводит к развитию беременности и рождению ребенка (за исключением отсутствия одной X половой хромосомы) – синдром Тернера (кариотип 45 X0). Эмбрион не может иметь только одну копию хромосомы (это существенная потеря важного генетического материала), что приводит к невозможности развития.

По этим причинам мозаичный эмбрион с моносомией может быть лучшим выбором для переноса.

При переносе эмбриона с моносомией эуплоидные (хромосомно здоровые) клетки вытесняют моносомию, у эмбриона происходит самокоррекция и происходит развитие здоровой беременности.

Второй вариант, если анеуплоидные клетки перерастают, при моносомии, как правило, происходит остановка на раннем этапе развития, имплантация не наступает. Потому, что для развития эмбриона ему нужны две пары хромосом.

Что такое сегментарный мозаицизм?

Сегментарный хромосомный мозаицизм – это изменение, при котором затрагивается только участок (сегмент) хромосомы. Это может происходить на одной хромосоме (одиночная сегментарная мозаика) либо на нескольких хромосомах (множественная сегментная мозаика). Основываясь на данных многих исследований, сегментарные мозаики могут быть сопоставимы с эуплоидными эмбрионами по частоте имплантации (за исключением, возможно, нескольких сегментарных мозаик).

Мозаицизм целой хромосомы – это изменение при которой затрагивается вся хромосома, а не только ее сегмент.

Сложный аномальный эмбрион – это эмбрион, у которого 3 или более измененных хромосомы или хромосомных сегментов.

Мозаицизм целой хромосомы может иметь меньший успех в сравнении с эуплоидными эмбрионами. Fragouli et al. (2017): 13% против 47% живорождений. Таким образом, сегментная мозаика может быть приоритетнее для переноса эмбриона, чем мозаицизм целой хромосомы.

Сложные аномальный мозаицизм имеет меньший шанс успеха по сравнению с эуплоидными эмбрионами. Munne et al. (2017): 10% против 40% развивающихся беременностей на перенос эмбриона.

Как видно, при принятии правильного решения о переносе мозаичного эмбриона, важна грамотное консультирование репродуктолога, генетическое консультирование пары для достижения успешной, безопасной беременности и рождения здорового малыша в семье.

Источник