Преимплантационная генетическая диагностика

    Преимплантационная генетическая диагностика (ПГД) или доимплантационная диагностика представляет собой анализ генетических нарушений у эмбрионов до их имплантации в полости матки. Это новое направление в области генетической диагностики и репродуктивных технологий. Исследование проводится на самом раннем этапе развития человеческого организма - на этапе, когда возраст эмбриона всего несколько дней, и он состоит из нескольких клеток. Такая диагностика возможна только при проведении лечебного цикла экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). ПГД (доимплантационная диагностика) позволяет предотвратить перенос генетически неполноценного эмбриона в полость матки, определить пол ребнка. Главным преимуществом ПГД является то, что она проводится еще до наступления беременности.   Первая беременность в центре "Семья", после проведения метода ПГД была получена в 2010 году. 

     В зависимости от цели и методов исследования выделяют три основных направления ПГД:
1. Диагностика числовых нарушений хромосом (анеуплоидии). Оценка количества хромосом позволяет выявить любые количественные хромосомные аномалии у плода (синдром Дауна, Патау, Эдвардса и др.). В эмбрионах с анеуплоидией может отсутствовать одна хромосома (моносомия), или имеется лишняя хромосома (трисомия). Анеуплоидия чаще встречается в яйцеклетках и эмбрионах женщин старше 35 лет. Отсутствующие или лишние хромосомы могут приводить к выкидышу или рождению ребенка с физическими и психическими отклонениями. Хромосомный набор человека содержит 23 пары хромосом. Но ПГД проводится для 9 хромосом, у которых чаще всего встречается анеуплоидия. Это хромосомы 13, 15, 16, 17, 18, 21, 22, X, Y. В настоящее время не представляется возможным провести диагностику для всех 23 хромосом.

2. Диагностика структурных аномалий хромосом. С помощью ПГД можно определить эмбрионы, имеющие повреждения структуры хромосом (транслокации, делеции, инверсии). Транслокации – структурные изменения хромосом, возникающие в результате перемещения генетического материала. Несбалансированная транслокация приводит к потере части генетического материала, что увеличивает риск появления генетических аномалий у потомства. Анализ транслокаций требует подготовки специальных красителей, позволяющих выявить наличие у эмбриона тех структурных аномалий хромосом, носителями которых являются родители. Предимплантационную диагностику транслокаций проводят в том случае, если известно, что кто-либо из супругов является носителем определенной транслокации.

3.Мутации гена. В настоящее время ПГД позволяет выявить свыше 100 моногенных болезней, например, муковисцидоз, серповидно-клеточную анемию, бета-талассемию, болезнь Тея-Сакса и заболевания, сцепленные с Х-хромосомой (гемофилии, мышечные дистрофии, синдром Леша-Нихена и др.). Для проявления моногенного заболевания должны быть повреждены два гена, или один ген на X - хромосоме (если плод мужского пола). Если известно, что родители являются носителями моногенного заболевания, можно провести исследование этого гена у эмбриона в цикле ЭКО. Перед началом цикла ЭКО проводится  обследование родителей на носительство поврежденного гена.  Проведение ПГД возможно не для всех болезней, имеющих генетическую причину, и, кроме того, не для всех наследственных заболеваний известен ген, определяющий проявление болезни.

В каких случаях врач рекомендует ПГД

ПГД – это реальная возможность рождения здорового ребенка для:
- женщин старше 35 лет;
- супружеских пар после неоднократных неудачных попыток ЭКО;
- мужчин с тяжелыми нарушениями сперматогенеза (единичные сперматозоиды, высокий процент аномальных сперматозоидов и т. д.);
- женщин с привычным невынашиванием в анамнезе (особенно в случаях прерывания беременности на ранних сроках);
- супружеских пар с высоким генетическим риском (семейные случаи наследственных заболеваний, аномалии кариотипа).

Как проводится ПГД?

    Проведение преимплантационной диагностики возможно только в рамках лечебного цикла ЭКО-ИКСИ. Подготовка к лечебному циклу и сам лечебный цикл ЭКО с ПГД практически не отличаются от обычного лечебного цикла: женщина получает гормональные препараты для стимуляции суперовуляции, производится трансвагинальная пункция фолликулов, оплодотворение яйцеклеток сперматозоидами в условиях эмбриологической лаборатории. Перенос эмбрионов проводится на 5-6 сутки. Особенностью лечебного цикла является то, что при проведении циклов ЭКО с ПГД используется процедура ИКСИ. Это необходимо в связи с тем, что при обычном ЭКО к яйцеклетке добавляется большое количество сперматозоидов. Затем, при заборе полярных телец или бластомеров, есть риск попадания в анализ вместе с клеткой эмбриона генетического материала сперматозоида, не участвовавшего в оплодотворении. 
    Собственно доимплантационная генетическая диагностика проводится в период после получения фолликулов после оплодотворения и развития эмбриона in vitro до переноса в полость матки. Материалом для генетического исследования при проведении ПГД является генетический материал яйцеклетки и эмбриона. Генетический материал яйцеклетки, полученной в программе ЭКО, исследуется косвенным образом по полярным тельцам. После оплодотворения эмбрион развивается – клетки делятся. На третий день эмбрион состоит из 6-8 клеток, которые называются бластомерами. Один бластомер забирается для генетического исследования. Получение бластомеров проводится с помощью специальных микроманипуляций и носит название биопсии эмбрионов. Считается, что такая процедура не нарушает дальнейшего развития эмбриона. Полученные клетки  используют для генетического исследования. В то время пока выполняется генетическая диагностика, эмбрионы продолжают развиваться в соответствующей культуральной среде до переноса в полость матки на 5-е сутки развития. К этому времени эмбрион должен достичь стадии бластоцисты. Перед переносом эмбриолог оценивает строение и форму эмбрионов (морфологию). Результат генетической диагностики сопоставляется с морфологией эмбрионов и делается заключение о том, какие эмбрионы рекомендуются для переноса в матку. Для переноса отбирают самые лучшие по морфологическим характеристикам эмбрионы без генетических нарушений. Генетические исследования, выполняемые в рамках ПГД, высокотехнологичны. Анализ проводится на очень малом количестве материала и в очень сжатые сроки. Для анализа бластомеров доступно всего 2 суток. Эмбрион не может продолжать свое развитие вне организма матери далее стадии бластоцисты (5-е сутки после оплодотворения), поэтому исследование обязательно должно быть выполнено за это короткое время.
    Для проведения преимплантационной диагностики применяются с одной стороны новейшие, с другой стороны - проверенные методы генетических исследований. Для ПГД числовых хромосомных нарушений, ПГД при транслокациях в нашем центре применяется метод FISH (флуоресцентная гибридизация in situ).

Безопасность ПГД

    Многих будущих родителей волнует вопрос: «А не навредит ли процедура ПГД здоровью ребёнка?». Забор бластомера производят на третий день, когда клетки будущего ребёнка ещё универсальны, недифференцированы и одни клетки без ущерба для его здоровья заменяются другими. Забор полярных телец считается еще менее инвазивным для эмбриона. Риски использования ПГД связаны, главным образом, с общими рисками программы ЭКО (например, риск развития синдрома гиперстимуляции яичников). 

ПГД и пренатальная диагностика

   ПГД представляет собой новый метод ранней диагностики генетических нарушений до имплантации, т.е. до наступления беременности. Отчасти эта технология представляет собой альтернативу традиционной пренатальной (дородовой) диагностики. Как ПГД, так и пренатальная диагностика позволяют выявлять хромосомные нарушения и генные дефекты.
   Пренатальная диагностика в настоящее время является основным методом профилактики наследственной патологии. Она проводится на сроках 10-22 недели беременности, когда при проведении медицинской процедуры, при внедрении в полость матки, забирают материал плода для определения его генетического статуса. По результатам генетической исследования, в случае выявления генетических нарушений у плода, семья принимает решение о прерывании или сохранении данной беременности. Порой до достижения результата (отсутствие у плода генетической патологии) приходится прерывать несколько беременностей. Прерывание беременности может быть неприемлемо с морально-этической точки зрения, религиозных позиций. Попытки родить здорового ребенка, сопровождающиеся прерываниями беременности, могут истощить репродуктивное здоровье женщины. Это касается, в том числе, репродуктивного возраста, который имеет значение как для естественного зачатия и вынашивания беременности, так и для успешного цикла ЭКО.
    Возможность диагностики еще до наступления беременности (у эмбриона, которого еще нет в полости матки)  является главным преимуществом ПГД. Такая диагностика минимизирует риск того, что придется прервать развитие плода по генетическим причинам. Кроме того, в цикле ЭКО-ПГД получают обычно несколько эмбрионов, что позволяет выбрать эмбрион без генетического нарушения. Недостатками ПГД являются необходимость прохождения лечебного цикла ЭКО, достаточно высокая стоимость. Тем не менее, преимущества ПГД и опыт применения в разных клиниках во всем мире доказывают эффективность этой технологии.
    На сегодняшний день ПГД предоставляет пациентам с наследственной патологией альтернативный способ снизить риск беременности больным плодом и рождения ребенка с генетическим заболеванием.
    Необходимо учитывать, что ПГД не может являться полной заменой пренатальной диагностики, поскольку пренатальная диагностика направлена также на выявление врожденных пороков у плода, которые выявляются только на определенном этапе внутриутробного развития.
     Часто результаты преимплантационной диагностики рекомендуется подтверждать во время беременности. Это связано с тяжестью наследственной патологии. ПГД обладает достаточной точностью для практического использования этого вида диагностики. Однако никакая диагностика, в том числе и пренатальная, не обладает абсолютной точностью. В мире известны единичные случаи ошибочной диагностики при ПГД. В связи с тяжестью наследственной патологии, которая проверяется при ПГД и пренатальной диагностике, необходимо применить все методы исследования и подтверждающей диагностики, чтобы исключить генетический дефект. 

Памятка для пациентов, планирующих проведение преимплантационной генетической диагностики

    При планировании проведения преимплантационной генетической диагностики в лечебном цикле ЭКО-ИКСИ необходимо проконсультироваться у врача-генетика. С врачом обсуждаются следующие вопросы: какой вид ПГД необходим в Вашем случае, возможность проведения ПГД, есть ли у Вас все необходимые обследования, риски, связанные с проведением цикла ЭКО-ИКСИ-ПГД. При планировании ПГД моногенных заболеваний и ПГД при траслокациях может потребоваться подготовительный этап, суть которого разъясняет врач генетик.
     Если все обследования пройдены, и врач сообщил, что всё готово для проведения ПГД, то Вам необходимо за неделю до планируемого вступления в лечебный цикл связаться с врачом-генетиком и сообщить, о том, что Вы планируете вступление в цикл.